陸相頁(yè)巖氣資源評(píng)價(jià)中人工智能算法的探索——以蘇北盆地溱潼凹陷為例
發(fā)布時(shí)間:2021-02-13 22:24
將下?lián)P子區(qū)蘇北盆地溱潼凹陷作為示范區(qū),探討了人工智能該如何進(jìn)行頁(yè)巖氣資源評(píng)價(jià)的問(wèn)題。給出了可采用的運(yùn)算方法的組合設(shè)計(jì),針對(duì)工區(qū)陸相頁(yè)巖氣資源評(píng)價(jià)參數(shù)進(jìn)行了全過(guò)程的示范操作:用變形結(jié)構(gòu)分區(qū)的方法在平面上將溱潼凹陷分成14個(gè)樣品區(qū),用模糊數(shù)學(xué)的方法對(duì)定性參數(shù)進(jìn)行定量、半定量取值打分,用因子分析方法對(duì)平面上14個(gè)樣品區(qū)進(jìn)行了單層評(píng)價(jià);以平面上14個(gè)樣品區(qū)單層評(píng)價(jià)為基礎(chǔ),給出了14個(gè)樣品區(qū)5個(gè)頁(yè)巖氣目的層在垂向上的疊合評(píng)價(jià)。為了解決疊合評(píng)價(jià)時(shí)樣品區(qū)各單層數(shù)據(jù)的等價(jià)性,引入全零值和分級(jí)值進(jìn)行評(píng)價(jià)、排優(yōu)。這種針對(duì)頁(yè)巖氣資源評(píng)價(jià)的定性、定量和多層混合問(wèn)題進(jìn)行定量綜合評(píng)價(jià)的組合運(yùn)算方法,可以被開(kāi)發(fā)頁(yè)巖氣資源人工智能評(píng)價(jià)系統(tǒng)所借鑒。
【文章來(lái)源】:物探與化探. 2018,42(01)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:8 頁(yè)
【部分圖文】:
頁(yè)巖氣資源評(píng)價(jià)算法設(shè)計(jì)流程
物探與化探42卷?yè)?jù)[13],揭示與頁(yè)巖氣相關(guān)的復(fù)雜構(gòu)造盆地沉積埋藏史、構(gòu)造演化史和熱演化史。盆地尺度變形結(jié)構(gòu)分區(qū)的客觀依據(jù)有三個(gè)來(lái)源:地球物理綜合剖面和高精度地震剖面、鉆孔數(shù)據(jù)和盆地周邊造山帶露頭的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)(包括地質(zhì)構(gòu)造和地球化學(xué)研究的結(jié)果)[14]。通過(guò)變形結(jié)構(gòu)的研究可知,溱潼凹陷變形結(jié)構(gòu)格局是由NNW的箕狀斷陷及其伴生的斷隆與NEE向斷裂帶、EW向斷裂帶組成;由一組NEE向同生斷裂構(gòu)成箕狀斷陷斷階帶,界線明確;斜坡帶與深凹帶并沒(méi)有嚴(yán)格的界線,由兩組破裂結(jié)構(gòu)面交切形成網(wǎng)格狀(圖2)。溱潼凹陷存在4條NEE向構(gòu)造帶,作為Ⅱ級(jí)構(gòu)造單元,經(jīng)5條EW向斷裂分隔,可以在研究區(qū)范圍內(nèi)劃分出14個(gè)Ⅲ級(jí)含油氣構(gòu)造單元(圖2、表1)。在變形結(jié)構(gòu)分區(qū)的基礎(chǔ)上,把每個(gè)區(qū)帶作為一個(gè)樣品,可以針對(duì)提煉出的頁(yè)巖氣評(píng)價(jià)參數(shù)進(jìn)行模糊數(shù)學(xué)取值[12]。圖2溱潼凹陷變形結(jié)構(gòu)分區(qū)平面示意表1溱潼凹陷變形結(jié)構(gòu)分區(qū)和評(píng)價(jià)樣品區(qū)位置斷坡帶斷壘帶斷塹帶斷階帶北斷區(qū)唐劉斷坡1練家斷壘2中北斷區(qū)茅山斷坡3沭莊斷壘4溪南斷塹5中斷區(qū)吳堡斷坡6邊城斷壘7儲(chǔ)家斷塹8草舍斷階9中南斷區(qū)華垛斷壘10港南斷塹11洲城斷階12南斷區(qū)郭村斷塹13姜莊斷階142.2頁(yè)巖氣資源評(píng)價(jià)參數(shù)的模糊數(shù)學(xué)取值對(duì)頁(yè)巖氣資源評(píng)價(jià)參數(shù)的選擇,借鑒了2014年國(guó)土資源部發(fā)布的《頁(yè)巖氣資源/儲(chǔ)量計(jì)算與評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》!兑(guī)范》指出:頁(yè)巖氣儲(chǔ)量綜合評(píng)價(jià)是對(duì)儲(chǔ)量規(guī)模、儲(chǔ)量豐度、產(chǎn)能、埋藏深度、物性、有機(jī)碳含量、熱演化程度、脆性礦物含量等儲(chǔ)量品值的分類和評(píng)價(jià)。由于研究區(qū)內(nèi)雖然常規(guī)油氣勘探程度很高,但頁(yè)巖氣勘探程度當(dāng)前只能定為“未發(fā)現(xiàn)原地可采頁(yè)巖氣資源量”級(jí)別,因此,將評(píng)價(jià)參數(shù)名稱中的“儲(chǔ)量”用“資源量”替換,表示勘探程度級(jí)別較低。選定?
物探與化探42卷圖3溱潼凹陷S-S'剖面變形結(jié)構(gòu)剖面示意單層的模糊評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)。進(jìn)行單層的模糊評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)時(shí),把模糊取值法獲得的樣本總體,使用R型因子分析方法可以獲得較客觀的評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)結(jié)果。R型因子分析方法將原始數(shù)據(jù)矩陣經(jīng)過(guò)正交旋轉(zhuǎn)得到方差貢獻(xiàn)最大的主因子矩陣(表3),減少了綜合評(píng)價(jià)時(shí)參數(shù)的數(shù)目。參數(shù)之間相關(guān)性不好的樣本總體要取4、5個(gè)主因子才能使累積方差貢獻(xiàn)達(dá)70%~80%。為了最大程度地反映樣本總體的信息量,我們?cè)谠u(píng)價(jià)中取了6個(gè)因子使累積方差達(dá)90%左右,這樣能反映樣本總體90%的信息量,以6個(gè)主因子作為主成份進(jìn)行模糊綜合評(píng)價(jià)的運(yùn)算。蘇北盆地溱潼凹陷阜寧組二段以灰黑色、黑色泥巖為主,中下部夾薄層泥灰?guī)r、鮞灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r和油頁(yè)巖,平均泥巖厚度131.87m,暗色泥巖主要分布在凹陷深凹帶,是蘇北盆地陸相烴源巖中有希望最先取得頁(yè)巖氣突破的優(yōu)質(zhì)烴源巖。對(duì)其進(jìn)行分區(qū)評(píng)價(jià)的具體步驟為:1)評(píng)價(jià)對(duì)象因素集的確定:取正交因子解中方差貢獻(xiàn)最大的6個(gè)主因子作為主成份,組成評(píng)價(jià)對(duì)象的因素集F,F(xiàn)={F1,F(xiàn)2,…,F(xiàn)6}(表3)。對(duì)應(yīng)的方差貢獻(xiàn)值組成向量A:A={a1,a2,…,a6}。2)建立評(píng)價(jià)集B:B={“頁(yè)巖氣富集條件好的隸屬度值”}。3)建立各因素評(píng)價(jià)結(jié)果的模糊集合:首先,根據(jù)主成份的參數(shù)值(即表3的值,其中樣品15、16、17分別是全零值、全中值、全優(yōu)值),將17個(gè)樣品進(jìn)行倒序排隊(duì),形成評(píng)分矩陣D={dij},然后,將評(píng)分矩陣D={dij}轉(zhuǎn)化為模糊矩陣R={rij}。4)評(píng)價(jià)結(jié)果:將主成份的方差貢獻(xiàn)作為權(quán)值,加權(quán)求和轉(zhuǎn)換為綜合評(píng)價(jià)集B(表4),相當(dāng)于作矩陣乘法B=B×A。表3溱潼凹陷阜二段評(píng)價(jià)時(shí)主因子得分矩陣樣品區(qū)號(hào)主因子F1F2F3F4F5F61-1.21-0.09-
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]準(zhǔn)噶爾盆地W井區(qū)西山窯組沉積微相類型及沉積演化模式[J]. 魏婷. 河南科學(xué). 2017(09)
[2]廣域電磁法在南華北盆地長(zhǎng)山隆起頁(yè)巖氣資源潛力評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J]. 凌帆,朱裕振,周明磊,田紅軍. 物探與化探. 2017(02)
[3]用微地震技術(shù)評(píng)價(jià)姬塬油田體積壓裂的效果[J]. 王納申,張譯丹,黃家旋,徐鎧烔. 物探與化探. 2017(01)
[4]東濮凹陷衛(wèi)城地區(qū)沙三段儲(chǔ)層特征及成巖作用研究[J]. 魏孟吉,張世奇,徐云飛,趙延升,慕小水. 河南科學(xué). 2016(06)
[5]川東南地區(qū)基于海相泥頁(yè)巖地層的壓力系數(shù)預(yù)測(cè)——以丁山區(qū)塊為例[J]. 屈大鵬,陳超,王明飛,蘇建龍. 物探與化探. 2016(02)
[6]滄東凹陷孔二段細(xì)粒沉積巖沉積微相研究[J]. 賈貝貝,陳世悅,鄢繼華,鄧遠(yuǎn). 河南科學(xué). 2016(03)
[7]油氣資源評(píng)價(jià)方法研究進(jìn)展與新一代評(píng)價(jià)軟件系統(tǒng)[J]. 郭秋麟,陳寧生,劉成林,謝紅兵,吳曉智,王社教,胡俊文,高日麗. 石油學(xué)報(bào). 2015(10)
[8]國(guó)內(nèi)外頁(yè)巖氣形成條件對(duì)比與有利區(qū)優(yōu)選[J]. 李昌偉,陶士振,董大忠,管全中. 天然氣地球科學(xué). 2015(05)
[9]蘇北盆地鹽城凹陷朱家墩氣藏凝析油中的金剛烷類及其意義[J]. 包建平,梁星宇,朱翠山,蔣興超. 天然氣地球科學(xué). 2015(03)
[10]我國(guó)頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)的要點(diǎn)及層位[J]. 路坤橋,孫玉學(xué). 河南科學(xué). 2015(02)
本文編號(hào):3032665
【文章來(lái)源】:物探與化探. 2018,42(01)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:8 頁(yè)
【部分圖文】:
頁(yè)巖氣資源評(píng)價(jià)算法設(shè)計(jì)流程
物探與化探42卷?yè)?jù)[13],揭示與頁(yè)巖氣相關(guān)的復(fù)雜構(gòu)造盆地沉積埋藏史、構(gòu)造演化史和熱演化史。盆地尺度變形結(jié)構(gòu)分區(qū)的客觀依據(jù)有三個(gè)來(lái)源:地球物理綜合剖面和高精度地震剖面、鉆孔數(shù)據(jù)和盆地周邊造山帶露頭的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)(包括地質(zhì)構(gòu)造和地球化學(xué)研究的結(jié)果)[14]。通過(guò)變形結(jié)構(gòu)的研究可知,溱潼凹陷變形結(jié)構(gòu)格局是由NNW的箕狀斷陷及其伴生的斷隆與NEE向斷裂帶、EW向斷裂帶組成;由一組NEE向同生斷裂構(gòu)成箕狀斷陷斷階帶,界線明確;斜坡帶與深凹帶并沒(méi)有嚴(yán)格的界線,由兩組破裂結(jié)構(gòu)面交切形成網(wǎng)格狀(圖2)。溱潼凹陷存在4條NEE向構(gòu)造帶,作為Ⅱ級(jí)構(gòu)造單元,經(jīng)5條EW向斷裂分隔,可以在研究區(qū)范圍內(nèi)劃分出14個(gè)Ⅲ級(jí)含油氣構(gòu)造單元(圖2、表1)。在變形結(jié)構(gòu)分區(qū)的基礎(chǔ)上,把每個(gè)區(qū)帶作為一個(gè)樣品,可以針對(duì)提煉出的頁(yè)巖氣評(píng)價(jià)參數(shù)進(jìn)行模糊數(shù)學(xué)取值[12]。圖2溱潼凹陷變形結(jié)構(gòu)分區(qū)平面示意表1溱潼凹陷變形結(jié)構(gòu)分區(qū)和評(píng)價(jià)樣品區(qū)位置斷坡帶斷壘帶斷塹帶斷階帶北斷區(qū)唐劉斷坡1練家斷壘2中北斷區(qū)茅山斷坡3沭莊斷壘4溪南斷塹5中斷區(qū)吳堡斷坡6邊城斷壘7儲(chǔ)家斷塹8草舍斷階9中南斷區(qū)華垛斷壘10港南斷塹11洲城斷階12南斷區(qū)郭村斷塹13姜莊斷階142.2頁(yè)巖氣資源評(píng)價(jià)參數(shù)的模糊數(shù)學(xué)取值對(duì)頁(yè)巖氣資源評(píng)價(jià)參數(shù)的選擇,借鑒了2014年國(guó)土資源部發(fā)布的《頁(yè)巖氣資源/儲(chǔ)量計(jì)算與評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》!兑(guī)范》指出:頁(yè)巖氣儲(chǔ)量綜合評(píng)價(jià)是對(duì)儲(chǔ)量規(guī)模、儲(chǔ)量豐度、產(chǎn)能、埋藏深度、物性、有機(jī)碳含量、熱演化程度、脆性礦物含量等儲(chǔ)量品值的分類和評(píng)價(jià)。由于研究區(qū)內(nèi)雖然常規(guī)油氣勘探程度很高,但頁(yè)巖氣勘探程度當(dāng)前只能定為“未發(fā)現(xiàn)原地可采頁(yè)巖氣資源量”級(jí)別,因此,將評(píng)價(jià)參數(shù)名稱中的“儲(chǔ)量”用“資源量”替換,表示勘探程度級(jí)別較低。選定?
物探與化探42卷圖3溱潼凹陷S-S'剖面變形結(jié)構(gòu)剖面示意單層的模糊評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)。進(jìn)行單層的模糊評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)時(shí),把模糊取值法獲得的樣本總體,使用R型因子分析方法可以獲得較客觀的評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)結(jié)果。R型因子分析方法將原始數(shù)據(jù)矩陣經(jīng)過(guò)正交旋轉(zhuǎn)得到方差貢獻(xiàn)最大的主因子矩陣(表3),減少了綜合評(píng)價(jià)時(shí)參數(shù)的數(shù)目。參數(shù)之間相關(guān)性不好的樣本總體要取4、5個(gè)主因子才能使累積方差貢獻(xiàn)達(dá)70%~80%。為了最大程度地反映樣本總體的信息量,我們?cè)谠u(píng)價(jià)中取了6個(gè)因子使累積方差達(dá)90%左右,這樣能反映樣本總體90%的信息量,以6個(gè)主因子作為主成份進(jìn)行模糊綜合評(píng)價(jià)的運(yùn)算。蘇北盆地溱潼凹陷阜寧組二段以灰黑色、黑色泥巖為主,中下部夾薄層泥灰?guī)r、鮞灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r和油頁(yè)巖,平均泥巖厚度131.87m,暗色泥巖主要分布在凹陷深凹帶,是蘇北盆地陸相烴源巖中有希望最先取得頁(yè)巖氣突破的優(yōu)質(zhì)烴源巖。對(duì)其進(jìn)行分區(qū)評(píng)價(jià)的具體步驟為:1)評(píng)價(jià)對(duì)象因素集的確定:取正交因子解中方差貢獻(xiàn)最大的6個(gè)主因子作為主成份,組成評(píng)價(jià)對(duì)象的因素集F,F(xiàn)={F1,F(xiàn)2,…,F(xiàn)6}(表3)。對(duì)應(yīng)的方差貢獻(xiàn)值組成向量A:A={a1,a2,…,a6}。2)建立評(píng)價(jià)集B:B={“頁(yè)巖氣富集條件好的隸屬度值”}。3)建立各因素評(píng)價(jià)結(jié)果的模糊集合:首先,根據(jù)主成份的參數(shù)值(即表3的值,其中樣品15、16、17分別是全零值、全中值、全優(yōu)值),將17個(gè)樣品進(jìn)行倒序排隊(duì),形成評(píng)分矩陣D={dij},然后,將評(píng)分矩陣D={dij}轉(zhuǎn)化為模糊矩陣R={rij}。4)評(píng)價(jià)結(jié)果:將主成份的方差貢獻(xiàn)作為權(quán)值,加權(quán)求和轉(zhuǎn)換為綜合評(píng)價(jià)集B(表4),相當(dāng)于作矩陣乘法B=B×A。表3溱潼凹陷阜二段評(píng)價(jià)時(shí)主因子得分矩陣樣品區(qū)號(hào)主因子F1F2F3F4F5F61-1.21-0.09-
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]準(zhǔn)噶爾盆地W井區(qū)西山窯組沉積微相類型及沉積演化模式[J]. 魏婷. 河南科學(xué). 2017(09)
[2]廣域電磁法在南華北盆地長(zhǎng)山隆起頁(yè)巖氣資源潛力評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J]. 凌帆,朱裕振,周明磊,田紅軍. 物探與化探. 2017(02)
[3]用微地震技術(shù)評(píng)價(jià)姬塬油田體積壓裂的效果[J]. 王納申,張譯丹,黃家旋,徐鎧烔. 物探與化探. 2017(01)
[4]東濮凹陷衛(wèi)城地區(qū)沙三段儲(chǔ)層特征及成巖作用研究[J]. 魏孟吉,張世奇,徐云飛,趙延升,慕小水. 河南科學(xué). 2016(06)
[5]川東南地區(qū)基于海相泥頁(yè)巖地層的壓力系數(shù)預(yù)測(cè)——以丁山區(qū)塊為例[J]. 屈大鵬,陳超,王明飛,蘇建龍. 物探與化探. 2016(02)
[6]滄東凹陷孔二段細(xì)粒沉積巖沉積微相研究[J]. 賈貝貝,陳世悅,鄢繼華,鄧遠(yuǎn). 河南科學(xué). 2016(03)
[7]油氣資源評(píng)價(jià)方法研究進(jìn)展與新一代評(píng)價(jià)軟件系統(tǒng)[J]. 郭秋麟,陳寧生,劉成林,謝紅兵,吳曉智,王社教,胡俊文,高日麗. 石油學(xué)報(bào). 2015(10)
[8]國(guó)內(nèi)外頁(yè)巖氣形成條件對(duì)比與有利區(qū)優(yōu)選[J]. 李昌偉,陶士振,董大忠,管全中. 天然氣地球科學(xué). 2015(05)
[9]蘇北盆地鹽城凹陷朱家墩氣藏凝析油中的金剛烷類及其意義[J]. 包建平,梁星宇,朱翠山,蔣興超. 天然氣地球科學(xué). 2015(03)
[10]我國(guó)頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)的要點(diǎn)及層位[J]. 路坤橋,孫玉學(xué). 河南科學(xué). 2015(02)
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