朱 偉，米茂生，曹子劍

(1.湖南科技大學，湖南 湘潭 411201;2.湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局，湖南 長沙 410014)

引 言

湘中拗陷位于雪峰古陸以南，華南褶皺系的北部，是一個以下古生界淺變質(zhì)巖系為基底發(fā)展起來的晚古生代沉積坳陷區(qū)。該區(qū)元古界—中生界地層均有出露，且主要分布在坳陷的漣源、邵陽、零陵3個凹陷中[1]。湘中漣源凹陷位于湘中拗陷北端，位于新化—雙峰一帶，整體呈北西西向展布，出露地層主要為泥盆系—三疊系，區(qū)域構(gòu)造線呈NE—NNE向。在穩(wěn)定的沉降歷史過程中，發(fā)育了5 000余米厚的碳酸鹽巖夾碎屑巖，同時以測水組煤系地層作為區(qū)域性蓋層為該地區(qū)油氣藏的形成提供了良好的生儲蓋組合。但自古生代以來分別經(jīng)歷了印支運動、燕山運動、喜山運動等大的構(gòu)造運動階段，使得油氣成藏條件復雜，不確定性因素較多。

模糊數(shù)學是引用隸屬函數(shù)的概念建立的數(shù)學體系，隸屬函數(shù)可以用[0，1]區(qū)間內(nèi)的任意值來描述一個對象是否屬于該集合[2]，把絕對的屬于或不屬于拓展為具有描述事物漸變過渡的能力。由于模糊數(shù)學具有不確定性，同時還能確定事件的發(fā)生與否，在面對復雜地質(zhì)情況時具有綜合評判優(yōu)勢[3-4]。在湘中油氣勘探中運用模糊數(shù)學方法可以更客觀評價油氣藏[5-7]。

1 儲層物性研究

該區(qū)可劃分為西部疊瓦逆掩沖斷帶、中部隔擋式褶皺帶、東部滑覆斷皺帶[8]。據(jù)現(xiàn)有資料分析，漣源凹陷下石炭統(tǒng)(C1y1—C1d1)儲層巖石類型以灰?guī)r為主，局部發(fā)育砂巖儲層。從192塊井下樣品測試分析結(jié)果看，絕大多數(shù)樣品的孔隙度小于1.5%，滲透率一般小于0.1×10-3μm2，屬低孔、低滲儲層。在這些樣品中，僅有9塊樣品達到了有效儲層的孔隙度下限值(2%)，占樣品總數(shù)的4.7%，表明該區(qū)的儲層發(fā)育程度差。造成該區(qū)儲層不發(fā)育和儲層物性差的主要原因是，晚期成巖作用(壓實、膠結(jié)、重結(jié)晶等)使巖石中的原生孔隙基本上被破壞，有效儲集空間主要為次生溶孔、白云化晶間孔及構(gòu)造裂縫。湘中地區(qū)發(fā)育有兩大類儲層，即碳酸鹽巖和碎屑巖儲層。其中碳酸鹽巖包括生物礁、粒屑灘和白云巖3類。主要發(fā)育于臺坡相(如下石炭統(tǒng)坪煙背斜、橋頭河背斜、安坪背斜、楊1號隱伏背斜、楊3號隱伏背斜、石山?jīng)_背斜)和臺灘相(如禁田斷鼻、滿竹背斜、婁底背斜)。

2 圈閉保存條件

該區(qū)測水段的含煤地層可作為目的層(C1y1—C1d1)的區(qū)域蓋層。測水煤系本身具有很強的生烴能力，能很好地抑制下伏目的層的天然氣擴散。測水煤系的致密泥巖及煤巖不僅可以作為天然氣的巖性封蓋層，也可以作為天然氣的烴濃度蓋層;以下石炭統(tǒng)孟公拗組(C1y2)、劉家塘組(C1y3)和石磴子組(C1d1)為主力烴源巖層，劉家塘組(C1y3)和石磴子組(C1d1)碳酸鹽為儲層，構(gòu)成垂向上的生、儲蓋組合。分析認為，大幅度抬升剝蝕及近地表滲漏是造成該區(qū)天然氣大量散失的主要原因。

據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料分析，印支期后期也就是生油高峰后，為該區(qū)主要抬升期。抬升剝蝕幅度大都超過3 000 m。禁田逆斷層以西為西北斷褶帶，構(gòu)造變形以逆沖斷裂和線性褶皺為主，造成區(qū)域蓋層嚴重破壞，導致一部分目的層(C1y1—C1d1)直接裸露地表，加速了天然氣的滲漏或逸散的速度，加上該區(qū)烴源條件較差，導致天然氣難以聚集。禁田逆斷層以東至麻陽洞逆斷層以西的地區(qū)為變形相對較弱的中部褶皺帶，由一系列寬向斜與窄背斜組成“隔檔式”構(gòu)造樣式，寬向斜內(nèi)二疊系保存較完整且大面積分布，有利于下石炭統(tǒng)天然氣的保存。加上該區(qū)地處漣源凹陷主力氣源區(qū)，烴源條件較好，氣顯示豐富，為較有利天然氣聚集區(qū)。麻陽洞斷層以東為東部斷褶帶，其保存條件介于西北部褶皺帶和中部褶皺帶之間。因此西部斷褶帶保存條件差，中部褶斷帶較好，東部斷塊帶保存條件較差。

3 模糊數(shù)學圈閉評價

根據(jù)模糊數(shù)學原理可以建立綜合評級模型[9-13]。

(1)設模糊集U為待評價因素的子集合:U={Ui}，i=1，2，……，n。

(2)設論域V為評價級模糊子集合:V={Vj}，j=1，2，……，m。

模糊集合是用隸屬函數(shù)來描述的，首先確定因素集合，再來確定每個因素屬于論域E的隸屬度。隸屬函數(shù)有模糊統(tǒng)計法、例證法、專家經(jīng)驗法、二元對比排序法。

根據(jù)每個因素的重要性，依據(jù)專家打分法，確定每個因素的權重 A=W·E=(a1，a2，…，am)，進行模糊綜合評價運算得公式(1):

式中:aj為第j個評價值;wi為第i個權重值。

第一，同行競爭加劇。2017年共享單車在全國各地打響正面競爭，激烈競爭帶來高推廣成本。每當一家公司開通一座城市時，就會有少則數(shù)萬輛多則數(shù)十萬輛的單車投入。同時要跟進單車轉(zhuǎn)運團隊，單車運營團隊和當?shù)剡\營推廣團隊，再加上單車的成本費用和線上線下的推廣運營的費用，使部分企業(yè)無額外的資金回收維修廢料共享單車。第二，用戶忠誠度難培養(yǎng)。共享單車是工具類產(chǎn)品，依靠用戶。在贏取用戶信任前，大部分用戶會進行產(chǎn)品體驗，互相借鑒。部分企業(yè)難以保證能贏得用戶的青睞。第三，部分企業(yè)管理能力有限。部分企業(yè)缺少相關的專門管理機制，內(nèi)部維修人員有限，維修人員維修能力不強。

3.1 模糊數(shù)學評價步驟

研究區(qū)內(nèi)沉積相主要為臺盆、三角洲、潮坪相，儲層主要發(fā)育于下石炭統(tǒng)測水組、劉家塘組及石磴子組，構(gòu)造條件復雜，圈閉類型多樣，故將其評價工作分如下幾步進行。

(1)設定地質(zhì)要素評價體系。根據(jù)成藏過程中形成圈閉各要素的不同影響程度，分別賦予權值W。湘中盆地的圈閉評價體系可由靜態(tài)因素(構(gòu)造、儲層、蓋層及封閉條件)及動態(tài)因素(時空匹配關系、油的聚集及保存條件)構(gòu)成。

(2)確定地質(zhì)各要素隸屬度。根據(jù)專家評價法將最有利的定為1，最差的定為0，做出相應隸屬函數(shù)，之后將有關數(shù)據(jù)代入獲得相關地質(zhì)要素的隸屬度。

(3)模糊數(shù)學的綜合評價。通過一級、二級的模糊預算，得出綜合評價結(jié)果，確定有利圈閉。

3.2 地質(zhì)因素評價標準

湘中盆地漣源凹陷的油氣藏主要受構(gòu)造、巖性、油源條件及保存條件影響。因此，在綜合評價時，對主控因素分配較大權值，對其他控制因素分配相對較小的權值。

在評價圈閉含油氣時，采用的地質(zhì)條件因素一般為(包含權重):①構(gòu)造條件(0.30)，在構(gòu)造條件中圈閉類型給出的二級權值為0.40，圈閉面積為0.60;②油源條件(0.15)，其中烴源巖厚度、有機碳含量、有機質(zhì)類型、有機質(zhì)成熟度分配的二級權值分別為 0.35、0.30、0.30、0.05;③ 蓋層條件(0.30);④保存條件(0.25)。

3.3 評價計算

該文主要采用專家打分法和邏輯函數(shù)法來確定其隸屬度，漣源凹陷成油氣地質(zhì)條件評分標準見表1～4。

表1 漣源凹陷成油氣烴源條件評分標準

表2 漣源凹陷成油氣儲集條件評分標準

表3 漣源凹陷成油氣圈閉條件評分標準

表4 漣源凹陷成油氣保存條件評分標準

根據(jù)盆地各區(qū)帶勘探程度不同，采用定量和半定量方法，如通過指標值與該區(qū)域內(nèi)該指標最大值的比值來評價其隸屬度。

通過計算圈閉面積隸屬函數(shù)分析圈閉的類型，確定圈閉的優(yōu)劣度:

式中:x為圈閉面積，m2。

區(qū)內(nèi)圈閉條件因素見表5。

表5 漣源凹陷圈閉條件

3.3.2 生油巖條件

從以下幾個方面進行分析。

(1)對于石炭統(tǒng)的生油巖厚度評價，采用隸屬度函數(shù):

式中:m為最大烴源巖厚度，m;α為研究區(qū)平均烴源巖厚度，m。

(2)有機碳平均含量隸屬函數(shù):

式中:β為有機碳平均含量，%。

(3)生油巖有機質(zhì)類型隸屬函數(shù):

式中:ki為生烴潛力系數(shù)，其中Ⅰ型為1.00，Ⅱ型為0.60，Ⅲ型為0.25;γi為某種類型的有機質(zhì)所占的比例，%。

(4)生油巖的成熟度(專家打分法)，以Ro為評價標準，不同學者劃分的數(shù)值稍有不同，但大致相當。本文采用劃分為未成熟階段、成熟階段、過成熟階段方案[14]。由于該區(qū)的 Ro≥2，屬于過成熟階段，是主要的生氣階段，因此生氣條件好(表6)。

表6 漣源凹陷生油有機質(zhì)綜合表

3.3.3 綜合條件評價

對圈閉及生油巖分別進行一級運算。

(1)圈閉。

表7 漣源凹陷部分局部構(gòu)造有關數(shù)據(jù)

結(jié)合模糊數(shù)學的綜合運算，得出的綜合評價如表8所示。

表8 模糊數(shù)學綜合評價

由計算結(jié)果可知，該區(qū)地質(zhì)條件十分復雜，影響油氣分布，影響預測工作的準確性。借助于模糊數(shù)學，最終可以推斷漣源凹陷的婁底背斜、安坪背斜的石炭統(tǒng)油氣成藏條件較好，是生氣的優(yōu)勢圈閉。應用該方法，可優(yōu)化勘探?jīng)Q策，提高油氣勘探的效果，為以后取得勘探突破奠定基礎。

4 結(jié)論

(1)湘中漣源凹陷構(gòu)造條件好、生氣條件較好，儲層物性一般，并經(jīng)歷多期次構(gòu)造活動，成藏地質(zhì)條件復雜，存在諸多不確定性影響因素，傳統(tǒng)評價方法在評價過程中難免存在主觀性。

(2)運用模糊數(shù)學方法，經(jīng)過計算分析選出湘中漣源凹陷婁底背斜、安坪背斜為成藏條件較好的圈閉，同時與實際勘探效果較為吻合，可作為一種有效評價手段，為今后的勘探工作提供依據(jù)。

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