基于模糊综合评判的潞安矿区煤系地层岩性测井识别

李泽宇

(长江大学地球科学学院,湖北 430100)

基于模糊综合评判的潞安矿区煤系地层岩性测井识别

李泽宇

(长江大学地球科学学院,湖北 430100)

本文运用模糊数学方法，构造了模糊关系矩阵，综合利用七种贴近度模型，开展岩性识别。通过对潞安矿区测井资料的处理，计算岩性与录井分析岩性吻合度较高，应用效果良好，具有一定的借鉴意义。

岩性识别 测井曲线 模糊评判 模糊关系矩阵

1 模糊数学综合评判方法

1.1 确定因素集合评语集

根据实际需求，确定评价因素集U=(u1,u2,…um)，即选择合适的测井曲线；需要评价对象岩性的等级为抉择评语集V=(v1,v2,…vn)。

1.2 构造模糊关系矩阵R

1.3 确定因素重要程度模糊子集A

因各评价因素在总的评价中的影响程度可能不同，需确定各因素ui(1=1,2,…,m)的重要程度系数ai(i=1,2,…,m)，记作：A=(a1,a2,…am)，它是单因素ui在总评价中对vj影响程度大小的度量。

1.4 确定模糊综合评判集B

因此根据Bj=b1j×c1+b2j×c2+b3j×c3+b4j×c4+b5j×c5+b6j×c6+b7j×c7模型可以计算出Bj。

七种模型分别为：

P1:

P2:

P3:

P4:

P5:

P6:

P7:

2 模糊综合评价模型建立

2.1 评价因素集和抉择评语集确定

根据潞安矿区现场40口井岩心、录井分析(表1)，该区煤系地层岩性以灰岩、砂岩、细砂岩、粉砂岩、泥岩、煤矸、煤岩为主，因此确定了评语集：V=(灰岩，砂岩,细砂岩，粉砂岩，泥岩，煤矸，煤岩)。笔者统计分析了7种岩性的自然伽马(GR)、自然电位(SP)、电阻率(RD)、声波(AC)、密度(DEN)、中子(CNL)常规测井曲线变化值。由统计结果看，GR、RD、AC不同岩性变化较大，DEN次之，而由于该区煤系地层渗透性较差，导致井筒与地层之间的离子交换程度低，导致SP幅度异常较小，区分岩性难度大；而中子主要测量含氢指数，可以识别出煤层，但其它岩性受黏土矿物较高影响，吸附氢分子高，导致不同岩性中子值变化较小，因此优选出了GR、DEN、AC、RD确定着眼因素集U=(GR，DEN，AC，RD)。

表1 潞安矿区煤系地层不同岩性测井值变化范围统计表

2.2 确定模糊综合评判矩阵

图1 沁水盆地潞安矿区煤系地层不同岩性GR测井值频率分布图

同理，统计出不同岩性的DEN、AC、RD分布集中值，计算出各因素评价集。综合以上各单因素的评价集，根据隶属原则，构建模糊评判矩阵R:

2.3 确定重要程度模糊集及模型权重向量

准确确定不同测井反应岩性的重要程度A是挖掘各测井信息的重要条件，由于测井曲线的影响程度具有模糊性，因此采用灰色关联法(是一种多因素比较分析法，如果样本数据列反映出两因素变化的态势基本一致，则关联度较大，反之较小)，首先计算出利用单条测井曲线识别岩性吻合度,然后计算单测井在整体评价中的重要程度=单井吻合度/4条测井曲线计算的吻合度之和。

3 应用效果分析

图2 X1井煤系地层岩性模糊综合评判识别图

图3 X2井煤系地层岩性模糊综合评判识别图

计算结果表明，应用模糊综合评判方法的测井岩性识别，能获得连续的岩性剖面，并且由于测井曲线分辨率较岩屑录井高，能有效的识别出煤层内部的煤矸层，对煤层气开发煤质分析、围岩性质判别有重要的作用。

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(责任编辑 桑逢云)

Discriminate Lithology of Coal Measure Strata by Logging Based on Fuzzy Synthetic Discrimination

LI Zeyu

(Yangtze University College of Earth Sciences, Hubei 430100)

Using fuzzy mathematics method，fuzzy evaluation matrix is constructed，a standard model of lithology identification is established in the paper. Interpretation of well logging data in the research area, predicted lithology is consistent with the analysis of lithology. the application effect is good, this method has certain reference significance.

Lithology identification;log curve; fuzzy evaluation; evaluation matrix

李泽宇，男，本科在读，长江大学地球科学学院资源勘查工程专业。