层次分析法在四川盆地页岩气勘探区评价中的应用

为了对四川盆地页岩气勘探区进行优选分析,研究了影响页岩气有利区带勘探开发的关键因素,采用层次分析法的原理,通过建立层次结构模型、构造判断矩阵、层次单排序及一致性检验、层次总排序及一致性检验4个基本步骤,建立了页岩气勘探区评价优选层次结构模型:目标层,准则层,子准则层和方案层,并且计算了各个评价指标的权重大小。研究结果表明,影响页岩气勘探区勘探开发的因素主要分为地质条件、开发条件和支持条件三大类(准则层),其中地质条件是页岩气有利区带优选的首要因素,权重高达0.637 0。子准则层主要由富有机质页岩厚度、w(TOC)、Ro、有利面积、埋深、天然裂缝发育程度、市场需求等12个评价指标组成,其中含气量、天然裂缝发育程度、压力系数以及市场需求是页岩气有利区带优选的关键指标。通过评价指标赋值和加权求和法计算了四川盆地页岩气勘探区的综合得分,其中焦石坝和长宁页岩气区块得分最高,是页岩气最有利地区。最后建议在页岩气勘探区运用"分层次,分重点,分先后"的评价方法来优选"甜点"区,以规避不必要的损失。     

四川盆地侏罗系大安寨段湖相含云质储层成因研究

四川盆地侏罗系大安寨段是典型的致密油发育层段,勘探开发成果揭示,大安寨储层岩性主要为介壳灰岩致密储层。侏罗系大安寨段致密油勘探开发成效引人关注,特别是近期川中南部侏罗系大安寨段滨浅湖相的GSTMX地区,大安寨段显示频繁,部署的GQ1H在大安寨段获得高产工业油流。根据对最新钻探的GQ1H井解剖表明,含云质岩具有更好的储集条件和含油气性,是储层"甜点"有利分布岩性。通过老井复查、岩心、岩屑、薄片、测井等综合分析表明,含云质储层岩性包括云质灰岩、灰质云岩和泥-粉晶云岩,储集空间主要为粒间、粒间溶孔和微裂缝,储层储集条件好,成像显示溶蚀孔洞发育,川中南部云化程度高于北部。根据碳氧同位素、X衍射、地层水特征以及古地形综合分析初步认为,四川盆地大安寨沉积时期虽然为淡水湖泊,但在古地形、古气候、沉积环境以及湖平面变化共同控制下,局部地区仍然发育一定规模的含云质储层,该认识为川中侏罗系大安寨段相对优质储层深化认识奠定了坚实的地质基础。     

致密油源储配置特征及油气勘探意义——以四川盆地川中地区侏罗系大安寨段为例

为查明源储配置对致密油富集的影响,优选下一步致密油潜在有利区,在岩心和薄片观察的基础上,开展地球化学分析和扫描电镜、微米CT等测试,对川中地区大安寨段烃源岩和致密储层特征进行分析,并通过已知油藏解剖,对大安寨段致密油源储配置类型和平面展布进行了研究,发现源储互层式和上源下储式配置关系最有利于致密油富集。研究结果表明:川中地区大安寨段发育旁生侧旁生侧储储式、源储互层式和上源下储式等3种源储配置,烃源岩为最大湖泛期泥页岩,有机质含量0.54%~2.32%,干酪根类型以腐泥型为主,处于成熟—高成熟阶段;储集空间类型包括溶蚀孔洞和基质孔隙,分别发育于厚层介壳灰岩和中—薄层泥质介壳灰岩中,孔隙度0.38%~6.82%,平均1.67%,渗透率多低于0.1×10-3 μm2,为特低孔致密储层。现有勘探实践证明油田源储配置关系以源储互层式和上源下储式为主,秋林、仪陇、渠县、李渡和广安地区以该类源储配置关系为主,为下一步致密油潜在有利区。     

基于优化组合权—灰关联—TOPSIS的页岩气有利区优选

页岩气有利区的优选是一项多指标决策问题,直接关系到页岩气未来开发的战略决策。为了科学合理有效地优选页岩气有利区,基于优化组合权-灰关联-TOPSIS方法,对页岩气有利区块进行优选。利用改进层次分析法确定主观权重,以及熵权法确定客观权重,采用优化组合权综合考虑主、客观权重,合理分配主、客观权重系数;然后运用灰色关联分析判断关联程度;最后结合逼近于理想解排序法TOPSIS,确定各项指标的正理想值和负理想值,得出各区块与最优区块的接近程度,给出页岩气有利区块的排序。以我国西南地区某盆地10个页岩气有利区块的优选为例验证了该方法的有效性。结果表明,利用该方法计算的10个页岩气有利区块的相对贴近度从大到小的顺序为:D区J区E区G区F区C区I区A区H区B区,根据相对贴近度越大,待评区块越贴近正理想解,区块越优的原则,在上述10个页岩气有利区块中,推荐的优等区块为D区和J区,而B区为差等区块。实例计算表明,此方法更贴近实际情况,优选结果合理可信,对页岩气有利区块优选具有一定的实际和理论意义,可在实际中推广使用。     

川北凹陷仪陇—平昌地区侏罗系致密油聚集条件与勘探潜力

致密油成为北美页岩气之后又一战略性突破领域,巴肯致密油借鉴页岩气技术,通过欠平衡水平井、酸化压裂等技术获得成功,开辟了致密油新领域。四川盆地侏罗系具有"超低孔渗、构造平缓、油气分散、聚集度低"的特征,全盆地侏罗系各组段均有油气显示,也曾经历了鄂尔多斯盆地延长组和国外致密油勘探初期"口口有油,井井不流"的共性阶段。侏罗系石油产区具有特殊的流体相态,几乎所有油藏无底水和边水,存在"三难":"打高产井难,打干井也难,打水井更难"。原来认为是裂缝性油藏,2000年以后投资、钻井和产量逐年递减,面临着自然枯竭的危险。如何借鉴长庆延长组低渗透油田和国外致密油勘探开发成功经验,采取相应的技术思路和对策,打开四川石油勘探新局面,面临着历史赋予的机遇和挑战。研究区位于川北凹陷中心稍偏南位置,为一平缓的北西倾的斜坡。近几年,中国石油在仪陇—平昌地区针对二、三叠系生物礁和鲕滩储层进行了大规模勘探,对揭开侏罗系过路层系油气面纱具有重要的推动作用。侏罗纪初期川北地区处于欠补偿沉积的坳陷盆地阶段,大安寨期在低位和高位期于滨浅湖区形成大面积分布的介壳滩储层,在湖侵期形成有利烃源岩,厚90~120m,w(TOC)=0.7%~2.8%,Ro=0.9~1.4;凉高山期随着湖水进退砂泥间互,烃源岩厚110~160 m,w(TOC)=0.8%~3.2%,Ro=0.6~1.3;沙溪庙期总体为泛滥盆地相,发育来自北部大巴山前的三个主河道砂体,与盆地相泥岩构成有利的储盖组合。总之,川北平昌—仪陇地区生储盖层发育良好,空间上形成有利的匹配关系。川北仪陇—平昌地区具有有利的生储盖组合条件。大安寨段储集层主要为介壳灰岩,单层厚度大、纯度高,累计厚度10~50m,原生孔隙发育,基质孔隙度1%~3%,K=0.0001~0.3000m D,微细裂缝发育,距离油源近,是配置较好的源—储组合。凉高山组储集层主要发育在浅湖区、滨湖区的入湖水下河道砂体、砂坝、滨湖砂体,分选好,颗粒较粗,累计厚度60~120m,孔、渗性较好,基质孔隙度多数2%~5%,K=0.001~0.400m D,且具有差异压实裂缝,是良好的储集层。沙溪庙组储集层主要为以河道砂岩为主,储层累计厚度120~190m,基质孔隙度多数为3%~6%,K=0.001~0.500m D。它们的共同点是纵向上层数多,单层厚度小,横向上延伸不远,岩性变化快,泥质含量大。沙溪庙组的泥岩厚度较大,能很好地阻挡沙一段中下部以及凉上段砂体中富集的油气向上运移。凉上段的页岩既可作为生油层,也可作为良好的封隔层。凉下段、过渡层段有较厚的泥岩,能很好地阻挡大安寨段灰岩中富集的油气向上运移,同时大安寨段中的页岩也可作为良好的封隔层。研究区不同层系成藏条件和主控因素有所差异,沙溪庙组油藏主控因素为:主河道砂体+油源断裂+有机酸溶蚀;凉高山组油藏主控因素为:水下分流河道砂+裂缝+溶蚀作用;大安寨段油气藏主控因素为:滨浅湖相介壳滩+裂缝+溶洞。其中断裂和裂缝对研究区致密储层成藏和富集具有关键性控制作用。先后主要有四期不同方向断裂,对油气运聚和成藏最有利的是第2期北东向断层,其次是第3期南北向断裂。勘探证实,公山庙-营山北斜坡北东向和南北向断裂是有利的油气疏导断裂,尤其是沙溪庙组和凉高山上段的疏导断裂。第1期东西向断裂不利,有两个原因,一是为压性断裂,起封闭作用,二是烃源岩生排烃期不相匹配。第4期北西向断裂起破坏调整作用。仪陇—平昌地区处于四川盆地侏罗系生烃凹陷区,烃源岩厚度大,分布广;发育大安寨、凉高山和沙溪庙3套储集层,储层微细裂缝发育,形成有利的源—储组合,致密油聚集条件有利,预计资源规模可达(0.6~1.1)×108t,是四川盆地侏罗系致密油核心区之一,其风险因素是相对于川中低隆区,深度相对较大,储层较为致密。过去按裂缝构造油气勘探,基本思路是"圈高点、打裂缝;大裂缝出大油、寻找裂缝打裂缝"。四川侏罗系与北美Eagle ford致密灰岩油和Bakken致密砂岩油藏具有类似的成藏条件和油藏特征,可借鉴国外致密油藏水平井压裂等勘探思路和技术方法。     

用层次分析法评价济南市生活垃圾处理方案

以济南市生活垃圾处理技术为研究对象,根据济南市生活垃圾的特性,以选择科学合理的处理方案为目标层,构建层次结构模型。运用两两比较的方法,对指标进行归一化处理,对各个判断矩阵进行一致性检验以确定各准则层对目标层的权重以及各方案层对准则层的权重,并进行综合评价,对拟选用的4种生活垃圾的处理方案进行了比较。结果表明,采用经过分选后,对热值高的可燃烧物进行焚烧处理,对不可燃物以及焚烧残渣进行卫生填理的方案为最优的方案。     

川中大安寨段风暴沉积特征及分布模式

风暴沉积在川中大安寨段比较发育,对大安寨段风暴沉积的沉积构造特征进行研究,发现大安寨段风暴沉积虽然缺乏丘状交错层理,但顶底面构造和层理构造比较发育。综合分析顶底面构造和层理构造特征,总结了大安寨段风暴沉积的理想沉积相序结构,即一个完整的风暴层序从下向上发育:渠模或侵蚀面、砾屑层、粒序层理、波状层理、漂浮介屑段、粉砂屑层和截切或波痕。由于各微相的水动力条件的差异导致风暴沉积层序在各微相中保存的程度不同,在能量较高的滩前、滩核、滩后主要以粒序层为主,滨浅湖主要以粉砂屑层理为主,半深湖发育漂浮状介屑层、波状层理、粉砂屑层理。风暴沉积的研究加深了对大安寨段半深湖灰岩成因的认识,滩前和半深湖相的风暴成因的灰岩的孔隙度相对较好,具有较好的烃源与保存条件,是致密油勘探的有利相带。     

“进源找油”：论四川盆地非常规陆相大型页岩油气田

源岩油气规模快速发展,是中国能源结构转型的重要战略选项;陆相页岩油和气是中国源岩油气最具潜力的组成类型,是中国陆上未来"进源找油"最重要的突破对象。本文首次研判提出四川盆地侏罗系油和气发展,应尽快由常规构造-裂缝石油、致密灰岩与砂岩油向孔隙型页岩油气转变,重点阐述了大安寨段页岩油气4项新进展:①评价侏罗系4套富有机质页岩总生油量245×10~8t,石油总资源量172×10~8t,还有相当规模的天然气资源,既富油又富气,其中67%的油气资源集中在大安寨段;②大安寨段二亚段是侏罗系页岩油和气的"甜点段",黑色页岩厚度一般20～80m,TOC平均值大于2%,Ⅱ_1～Ⅱ_2型干酪根,R_o主体1.1%～1.4%,处于轻质油—凝析油气窗口,页岩储层孔隙度4%～6%,页理裂缝发育,脆性矿物含量一般在50%以上,压力系数1.2～1.8,滞留烃量多为100～200mg/g·TOC,油质较轻,地层埋深较浅,具备与北美页岩油气媲美的地质工程条件;③优选出页岩油气"甜点区"评价的3项核心参数(R_o、富有机质页岩厚度、埋藏深度),评价出大安寨段二亚段页岩油"甜点区"主要分布在盆地中北部地区,页岩厚度20～50m,面积约2×10~4km~2;④提出了加快页岩油和气以水平井体积压裂为核心的风险勘探和开发试验、加强全层系资源评价、加速准备先导试验技术方案等建议,力争推动侏罗系孔隙型页岩油和气突破发现。四川盆地侏罗系陆相页岩油和气新认识,可能为真正开启侏罗系源岩油气"进源找油"、规模开发新征程提供重要的理论依据。     

川中地区公山庙油田侏罗系大安寨段致密油资源潜力分析

公山庙油田侏罗系大安寨段油层孔隙度大多小于2％,渗透率一般小于0.05×10-3μm2,属于典型的致密油层.该油层平面上大面积分布,存在明显的“甜点”区;剖面上非均质性强,顶部大一亚段和底部大三亚段的厚层介壳灰岩为主力产油层,中部大一三亚段的介壳灰岩与页岩薄互层为次要产油层.构造、介壳灰岩及暗色泥岩厚度对致密油富集没有明显的控制作用,“甜点”主要分布在公山庙构造西侧斜坡区.通过对公山庙油田大安寨段沉积演化、烃源岩生烃条件、储层特征及油气分布规律的研究,结合生产井数据,运用容积法和产量递减拟合法分别计算可采资源量,预测公山庙油田大安寨段致密油可采资源量分别为338.11万t和155.74万t.     

层次分析法在水环境系统工程中的应用

针对层次分析法中判断矩阵的一致性问题,直接从判断矩阵的定义出发,提出了基于加速遗传算法的层次分析法 (AGA-AHP),利用该法可同时确定层次各要素的相对重要性的排序权值和进行判断矩阵的一致性检验。理论分析和实例分析的初步结果说明:AGA-AHP法直观、可行且有效,计算简便、精度高。     

Landfill site selection by decision-making tools based on fuzzy multi-attribute decision-making method

Landfill site selection is a complex and time-consuming process, which requires evaluation of several factors where many different attributes are taken into account. Decision makers always have some difficulties in making the right decision in the multiple attribute environments. After identifying candidate sites, these sites should be ranked using decision-making methods. This study applies Chang’s fuzzy AHP-based multiple attribute decision-making (MADM) method for selection of the best site of landfills based on a set of decision criteria. The Fuzzy Analytic Hierarchy Process (FAHP) was designed to make pairwise comparisons of selected criteria by domain experts for assigning weights to the decision criteria. Analytic Hierarchy Process (AHP) is used to make pairwise comparisons and assign weights to the decision criteria. It is easier for a decision maker to describe a value for an alternative by using linguistic terms and fuzzy numbers. In the fuzzy-based AHP method, the rating of each alternative was described using the expression of triangular fuzzy membership functions. Once the global weights of the criteria is calculated by AHP, they are incorporated into the decision matrices composed by decision maker and passed to fuzzy-AHP method which is used to determine preference order of siting alternatives. In this study, a computer program based on the Chang’s fuzzy method was also developed in MATLAB environment for ranking and selecting the landfill site. As an example of the proposed methodology, four different hypothetical areas were chosen and implemented to demonstrate the effectiveness of the program. By using this program, the precision was improved in comparison with traditional methods and computational time required for ranking and selecting the suitable landfill site was significantly reduced.     

鄂尔多斯盆地双龙地区延长组长6致密油成藏主控因素

双龙地区为延长油田长6致密油勘探的重要区域,目前对区块致密油富集主控因素的认识仍存不足。基于此依据19口井的岩心资料、128口井的测井资料及26口井的试油试采资料,结合19口井的实验测试结果在成藏地质条件和致密油聚集特征进行精细分析的基础上对致密油成藏主控因素进行研究。结果表明:研究区致密油成藏地质条件良好,油水分布复杂。沉积微相及储层物性为控制致密油成藏的首要条件,单层为4 m以上的浊积水道砂体,储层孔隙度大于5.4%,渗透率大于0.16×10^-3μm²,致密油易富集;过剩压力影响油藏的平面分布,致密油多聚集在过剩压力系数相对低值区(过剩压力系数约为0.24~0.32);泥岩盖层能够形成良好的遮挡,有利于致密油就近聚集,也是造成油水关系复杂的重要原因。因此在满足砂体发育、储层物性条件的前提下,遵循过剩压力系数局部低值、泥岩盖层有效遮挡的原则,划定长6段有利勘探区域11个,以指导双龙地区致密油勘探开发工作。     

煤炭地下气化地质选区指标体系构建及有利区评价技术

为厘清影响煤炭地下气化的地质因素,构建科学的地质指标评价体系,对影响煤炭地下气化的七大类地质条件、41个次级地质指标进行了系统分析和分级量化,建立了地质选区指标体系;根据对选区的重要程度,将各地质指标分为基本地质指标（A）和关键地质指标（B）两类,基于这两大类指标,提出了两种新的煤炭地下气化有利区定量评价方法,精细型（A+B）和通用型（B）;利用专家打分法和层次分析法确定了这两种评价方法中所涉及到的地质指标权重;依据资源、开采技术、区域构造和环境四大类条件,厘定了评价结果的定性分级方案;综合定量评价和定性分级,提出了有利区优选的一般步骤,最终形成了一套完整的煤炭地下气化有利区评价技术体系.该评价技术体系的有效应用,可为煤炭地下气化科学选址和产业化进程推进提供重要理论支撑.      

A Comprehensive Model for Evaluating Coalbed Methane Reservoirs in China

Coalbed methane reservoir （CBMR） evaluation is important for choosing the prospective target area for coalbed methane exploration and production. This study aims at identifying the characteristic parameters and methods to evaluate CBMR. Based on the geological surveys, laboratory measurements and field works, a four-level analytic hierarchy process （AHP） model for CBMR evaluation is proposed. In this model, different weights are prioritized and assigned on the basis of three main criteria （including reservoir physical property, storage capacity and geological characteristics）, 15 sub-criteria, and 18 technical alternatives; the later of which are discussed in detail. The model was applied to evaluate the CBMR of the Permo-Carboniferous coals in the Qinshui Basin, North China. This GIS-based fuzzy AHP comprehensive model can be used for the evaluation of CBMR of medium-high rank （mean maximum vitrinite reflectance 〉0.5 %） coal districts in China.     

An interval matrix method used to optimize the decision matrix in AHP technique for land subsidence susceptibility mapping

The analytical hierarchy process (AHP) is one of the most effective methods for criteria ranking/weighting to have been successfully incorporated into GIS analyses. We present a new method for optimizing pairwise comparison decision-making matrices in AHP method, which has been developed on the basis of an interval pairwise comparison matrix (IPCM) derived from expert knowledge. The method has been used for criteria ranking in land subsidence susceptibility mapping (LSSM) as a practical test case, for which an interval matrix was generated by pairwise comparison. To compare the capability of the AHP method (a traditional approach) with that of the proposed IPCM method (a novel approach), 11 creations of LSSM were ranked using each approach in turn. The criteria weightings obtained were then used to produce LSSM maps based on each of these approaches. The results were tested against a data set of known land subsidence occurrences, indicating an improvement in accuracy of about 14% in the LSSM map that was developed using the IPCM method. This improvement was achieved by minimizing the uncertainty associated with criteria ranking/weighting in a traditional AHP and could form a basis for future research into minimizing the uncertainty in weightings derived using the AHP method. Our results will be of considerable importance for researchers involved in GIS-based multi-criteria decision analysis (MCDA) and those dealing with GIS-based spatial decision-making methods.     

致密储层研究进展和热点问题分析

全球常规油气及非常规油气资源极为丰富,其中致密油气是非常规油气资源的主要类型,是当前非常规油气勘探的重点,也是未来接替常规油气资源的重要领域。致密储层具有油气资源量大、分布面积广、成岩作用强、单井产量较低、储层非均质性强等特点。在富含油气资源的致密储层中,具有良好物性的“甜点”是提高产量的有利勘探目标,其“甜点”主要包括两类,一类为异常高孔带,另一类为裂缝发育带。目前,致密储层的研究现状主要包括致密储层划分、地质特征、形成机理和有利储层预测等。近年来,“甜点”的形成机理和预测成为当前致密储层勘探开发的重要科学问题。因此,致密储层微观孔喉结构表征、致密储层裂缝发育识别表征是目前致密储层研究的热点领域及未来主要发展方向。     

综合物探在博格达山前古牧地复杂构造中的应用

准噶尔盆地南缘古牧地地区具有丰富的油气勘探潜力,但由于中深层地震成像存在盲区,长期以来对古牧地构造特征认识不清,制约了油气勘探进程.笔者采用高精度重磁和电法CEMP综合物探技术对古牧地地区构造特征进行了研究,取得了有价值的新认识.研究成果表明,古牧地构造为博格达山前褶皱冲断带的前锋构造,受阶梯状断裂控制.古牧地构造纵向上具多层构造特征,其中浅层为紧闭型逆冲倒转背斜,中层为受阶状逆冲断层控制的屋脊状断块,深层为潜山披覆型冲断背斜.重力异常显示古牧地背斜西围斜可能是一完整的背斜构造,古牧地中深层构造和古牧地背斜西围斜评价为有利的油气勘探目标.     

准噶尔盆地玛湖凹陷三叠系源上砂砾岩扇—断—压三控大面积成藏模式

准噶尔盆地玛湖富烃凹陷下三叠统百口泉组新近发现了我国首个源上大面积连续型砂砾岩油藏群,是对全球"连续型"油气藏研究的新补充,但其成藏机理和模式并不很清楚。为加强对其的理论认识,并为下步勘探提供参考,基于油气生、储、盖、圈、运、保等基础石油地质条件,并结合油气藏特征,进行了成藏条件与成藏模式的综合研究。结果表明,优质充足的下二叠统风城组碱湖油气来源、规模有效的扇三角洲前缘砂砾岩储层、多重组合的扇三角洲平原致密砾岩、泥岩和断裂封盖保存、沟通良好的高角度断裂输导体系、平缓连续的构造背景奠定了大面积连续成藏的地质基础。在此背景下,高成熟的风城组所生成油气,在切穿烃源灶和储层的高角度压扭性断裂沟通下,优先充注物性相对好的扇三角洲前缘水下河道砂岩和砂质细砾岩,并且在地层异常高压促进下,控制着油气富集程度,使得油气成藏表现为大型缓坡浅水扇三角洲沉积控制下的源上扇-断-压三控大面积"连续型"。百口泉组油气藏具有的油质轻且含气、微裂缝广泛发育,以及异常高压等,决定了砾岩储层虽总体低孔低渗,但依旧能够高产。在油源断裂沟通的斜坡区上倾方向,叠合地层异常高压以及扇三角洲前缘水下河道砂砾岩的区域是下步有利勘探方向。