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NBT 10013-2014 煤层气地质选区评价方法.pdf

依据选区评价对象，开展含气盆地（群）评价、含气带评价、含气区块评价、先导试验区评价等评 价阶段的评价。 不同评价阶段可以独立进行评价，但其上一阶段的评价成果宜在本评价阶段参考使用。

6.2含气盆地（群）评

以含气盆地（群）为评价单元，开展区域沉积、构造等地质研究，进行盆地煤层气赋存条件和资源 潜力分析，优选有利含气盆地（群）：对优选出的有利含气盆地（群）应划分并预测含气带。

GB 16487.2-2017 进口可用作原料的固体废物环境保护控制标准—冶炼渣6.2.2选区评价内容

含气盆地（群）选区评价一般包括煤层稳定程度、区域构造复杂程度、煤层气资源量和） 特征等方面综合评价内容。

6.2.3选区评价参数及分级

NB/T10013—2014

类和II类等三级区分，评价参数及分级参见 煤层稳定程度和区域构造复杂程度按

6.3.1选区评价任务

以含气带为评价单元，研究煤层气富集条件，评价含气带的煤层气资源潜力，预测勘探前景 有利含气带：对优选出的有利含气带应划分并预测含气区块。

6.3.2选区评价内容

含气带选区评价一般包括煤层稳定程度、区域构造复杂程度、煤层气主控因素、地质资源量、资源 丰度、渗透率及直井半年稳定平均产气量（煤层气排采井产气量数据以产层中部埋深500m～1000m为 参考，见GB/T29119和DZ/T0216）等方面综合评价内容。

6.3.3选区评价参数及分级

含气带选区评价参数一般按照I类、I类、Ⅱ类和IV类等四级区分，评价参数及分级参见附录B。 6.4含气区块选区评价

6.4含气区块选区评份

6.4.1选区评价任务

以含气区块为评价单元，整理和分析地质、地震、钻井、测井、试采参数，研究富集主控因素，预 测主要煤层的煤层气地质资源量，评价勘探潜力和产能，优选有利含气区块；对优选出的有利含气区块 应划分和预测先导试验区。

6.4.2选区评价内容

含气区块选区评价包括地质条件和开采条件两部分。 地质条件一般包括区域地质、资源地质等两类评价内容，涉及煤层埋深、构造、水文条件、煤层分 布、主力煤层厚度、煤岩组成、灰分、含气量和气体组分等参数。 开采条件一般包括技术可采性和经济可采性两类评价内容，涉及含气饱和度、临储压力比（临界解 吸压力/煤储层压力）、渗透率、煤体结构、有效地应力、煤层与围岩关系、勘探试验风险（直井稳定平 均产气量）和经济地理环境等参数

6.4.3选区评价参数及分级

不同煤阶类型含气区块选区评价参数一般按照I类、IⅡI类、II类和IV类等四级区分，评价参 极参见附录C、附录D。 含气量数据使用见GB/T19559

6.5先导试验区选区评价

6.5.1选区评价任务

以先导试验区为评价单元，研究煤层气富集高渗区分布规律，落实探明储量，通过排采井（组）的 试采确认煤层气稳定的生产能力，评价区块煤层气勘探开发潜力及产能，优选有利的先导试验区，为 区块整体规划部署提供依据。有利先导试验区将转为下一阶段的开发区，差的先导试验区不宜转为开 发区。

6.5.2选区评价内容

先导试验区选区评价包含精细研究含气区块选区评价的内容，并且增加了如下煤层气井稳定产能的 平价和区块整体勘探开发潜力的评价： a）建立井组，求出长期连续稳定产量； b）开展井型、井网、井距、层系试验，初步进行适用技术试验及经济评价； c）优选出有利先导试验区。

6.5.3选区评价参数及分级

先导试验区按照勘探地质和开发地质两部分进行选区评价。

NB/T100132014

勘探地质选区评价参数及标准参照附录C、附录D。 开发地质选区评价参数一般按照I类、ⅡI类、II类和IV类等四级区分，参见附录E。本阶段增加了 单井和井组长期排采研究，通过试验区长期、稳定的气水产量数据及钻完井、压裂等工程工艺的分析， 对评价区煤层气开发产能潜力进行分类评价。 储量分级见DZ/T0216。

7选区评价方法及参数选用

某层气地质选区评价有层次分析法 核心是根据评价区的石 建立评价模型和计算规则 及优选评价

层次分析法是一种排序的方法，即最终将各因素（或措施）排出优劣次序，作为选区评价的依据。 层次分析法首先将选区评价的问题看作受多种因素影响的大系统，这些相互关联、相互制约的因素 可以按照它们之间的隶属关系排成从高到低的若干层次，即构造递阶层次结构；然后对各因素两两比较 重要性，再利用数学方法，对各因素层层排序；最后对排序结果进行分析，辅助进行决策。 在煤层气地质选区评价中应用层次分析法，能将定性分析与定量分析相结合，将人的主观判断用数 量形式表达出来并进行科学处理，参见附录G。

7.1.3多层次模糊综合评价法

多层次模糊综合评价法是一种将定性分析转化为定量分析的方法，同时可以反映客观事物因素之间 的不同层次。 多层次模糊综合评价法针对多层次多指标系统的评价问题，建立评价因素指标体系，将所涉及的因 素按照某些属性划分为几类，并建立其隶属度函数，然后以从低向高层次的顺序，先对最底层指标进 行评价，得到最底层指标的评判结果。在此基础上把评价结果作为上层的模糊关系矩阵，再根据上 一层的权重进行评价计算，得到该层的评价结果。依次进行，直到最高层次，得到系统的最终量化评 价结果。 多层次模糊综合评价方法在煤层气选区评价中的应用方法，参见附录H。

7.2选区评价参数的选用和赋值

不同煤阶的煤层气生成机理、富集主控因素、开采条件等有差异，在进行选区评价时，宣将不同煤 阶类型的煤层气选区评价标准和参数取值区别对待。 煤阶类型一般参考煤变质程度（Romax）划分：低煤阶（褐煤一长焰煤），Romax<0.7%；中煤阶（气 煤一瘦煤)，Ro.max=0.7%~1.9%；高煤阶（贫煤一无烟煤)，Romx≥1.9%。

煤层气选区评价参数选用参照附录C、附录D及附录E。 选区评价参数赋值通常可依据各参数对选区评价影响程度差异进行两两比较，建立两两判断矩阵， 计算相应的权重赋值。选区评价一般使用的评价参数及参考权重赋值，参见附录F。 假设原始的参数类型赋值的总值为1。参数类型包括地质条件和开采条件两类，分别赋值为0.5，亚 参数类型赋值之和等于参数类型赋值。 对每个选区评价对象进行具体的参数赋值时，首先需要对具体的选区评价参数按照附录C或附录 所示的I类、II类、IⅡ类和IV类等分类评价级别的标准进行相应的细分权重赋值（隶属度）。权重最大 不超过附录F该参数所给定的权重，最小为零；其次，将选区评价参数按照计算规则逐级汇总，形成参 数类型组合权重：最后获得该评价对象的总值。任一评价对象的总值最大不超过1，最小不小于0。

居不同选区评价阶段、评价对象及勘探程度，可对选区评价参数进行相应增减，权重赋值通过两 创断矩阵相比可做相应调整

一般情况下，评价参数越齐全越有利于全面准确地进行选区评价。 如果缺少某些参数，或依据地质主控因素和开采关键因素的研究需要，可以参照附录C、附录D或 附录E简化、优选或增加评价参数，即筛选出关键参数进行评价。 对于先导试验区或煤矿区评价而言，简化后的关键参数宜包含煤层厚度、含气量及渗透率、储层压 力、煤体结构等，以初步判断煤层气资源潜力及产能特征。 关键参数的下限值依据附录C、附录D或附录E确定。一般情况下，表中列为IV类的，表明评价对 象在目前尚不具有经济勘探和开发的价值，风险较大，暂不予考虑

由于测试分析条件、勘查程度、地质认识程度或其他入为原因，某些评价参数缺少，而另一些相关 参数较容易获取，则可以采用替代参数评价。 替代参数在进行分类评价级别划分时，应开展取值边界条件研究，使其与被替代参数的评价效用和 赋值权重相当。

8选区评价结果综合分析

8.1评价结果分析方法

为使评价结果合理，应选择合适的计算方法对评价结果加以分级研究。 风险概率法是指在对地质风险因素进行正确分析的基础上，采用概率加和的方式对主要控气地质因 素进行计算机处理，得出反映各评价单元综合风险大小的地质风险系数，再根据风险系数的大小进行排 序，一般用相对风险概率表示。若某一评价单元（i）中包含n个主要风险要素，则相对风险概率计算见 式（1）。

P；一一第i个评价单元的相对风险概率； P一第i个评价单元中第j个风险要素的相对概率； f一第i个评价单元中的第j个风险要素的绝对值； 9;一第j个要素的权重值； jimx一所有评价单元中第j个风险要素的最大值。 风险概率即为风险系数，其数值分布在0～1之间。由于在算法中引入了归一化过程，因此这里的 风险系数只是各评价单元之间相对概率大小的度量或排序依据，而不能将其视为绝对概率。 将所有参评单元风险系数按大小进行排序，便可得到最终的排序结果。采用最优化分割方法对排序 结果进行处理，按风险概率的相似性分为若干风险系数组，以利于进一步的勘探风险级别评价及其与其 他分析法的结果进行对比。

8.1.2综合排队系数法

为使优选结果更加清晰、合理，采用最优分割法进行分级。最优分割法包括最优化二段分割法、最 优化三段分割法、最优g段分割法等方法。在多种指标下，为了消除各种指标值在数量级上的差异，可 以事先对数据进行正规化或标准化处理，使各个指标值处于统一的度量标准之下。这样可以避免造成突 出某些指标作用或削弱另一些指标作用的整病。

不同选区评价阶段的评价对象存在评价标准的差异。对评价阶段进行差异研究和分类评价即可用评 介级别来描述。 评价级别是随着勘查程度和地质认识程度变化而变化的过程变量。 对于·个特定的评价阶段，通常随着勘查程度和地质认识程度的提高，评价级别实现由低评价级别 向高评价级别转化进阶；另一方面，如果通过勘查工作证实某一较高评价级别评价区的勘查效果是差的， 则该评价级别应根据评价标准降级转化，转化后的评价级别应符合与之相应的标准。

8.3.2经济评价内容

经济评价主要内容包括： a）确定经济评价范围，建立经济评价模型； b）投资估算、成本估算与分析、销售收入、税金及附加计算； c）财务分析和不确定性分析； d）评价选区的经济可行性。

煤层气地质选区评价报告编写提纲见附录工

附录A （资料性附录） 含气盆地（群）选区评价参数及分级 效及分级见表A.1。

表A.1含气盆地（群）选区评价参数及分级

含气带选区评价参数及分级见表B.1。

表B.1含气带选区评价参数及分级

中高煤阶含气区块选区评价参数及分级见表C.1。

中高煤阶含气区块选区评价参数及分级见表C.1.

NB/T100132014

附录C （资料性附录） 中高煤阶含气区块选区评价参数及分级

表C.1中高煤阶含气区块选区评价参数及分

先导试验区选区评价参数及分级见表E.1。

表E.1先导试验区选区评价参数及分级

煤层气选区评价参数及参考权重赋值见表E.1。

附录F （资料性附录） 煤层气选区评价参数及参考权重赋值

表F.1煤层气选区评价参数及参考权重赋值

运用层次分析法解决煤层气地质选区问题，可以分为4个步骤： a）建立问题的递阶层次结构； b）构造两两比较判断矩阵； c）由判断矩阵计算被比较元素相对权重； d）计算各层次元素的组合权重。

G.2建立递阶层次结构

附录G （资料性附录） 层次分析法

建立递阶层次结构可以分为3个步骤： a）将选区评价对象划分类型、亚类、选区评价参数，以形成不同层次。同一层次的元素作为准则 对下一层次的某些元素起支配作用，同时它文受上一层次元素的支配。这种从上到下的支配关 系形成了一个递阶层次，处于最上面的层次是选区评价对象的结果；中间层次是准则、子准则； 最低一层为选区评价参数。 6 层次数与问题的复杂程度和所需要分析的详尽程度有关。在进行含气区块和先导试验区选区评 价时，划分为四级层次。 C）建立一个合理的层次结构。

G.3构造两两比较判断矩

在建立递阶层次结构之后，上下层之间元素的兼属关系就被确定。假定上一层次的元素C作为准则 对下一层次的元素A1，，A,有支配关系，在准则Ck之下按相对重要性赋予A1，，A相应的权重。 层次分析法通过两两比较的方法得到各元素的权重。 使用1～9的标度来判断两个元素间的权重赋值，它们的意义见表G1

注：2，4，6，8为上述相邻判断的中值

G.4由判断矩阵计算被比较元素相对权重

G.4.1计算单一准则下元素的相对权重

这一步是要解决在准则Ck下，n个元素A，，A,排序权重的计算问题。

一特征向量； 2max一最大特征根。 所得到的の经归一化后作为元素A1，，A,在准则Ck下的排序权重，这种方法称为计算排序向量 的特征根法。 特征根法的理论依据是正矩阵的Perron定理，它保证了所得到的排序向量的正值性和唯一性。特征 根方法中的max和の，可用Matlab软件直接计算。 此外，上述的元和也可采用幂法计算。

G.4.2判断矩阵的一致性检验

CI一 一致性指标； n判断矩阵的阶数。 平均随机一致性指标。平均随机一致性指标（RI）是多次（500次以上）重复进行随机判断矩 阵特征根计算之后取算数平均值得到的。参照龚木森等（1986）提出的1～15阶判断矩阵重复 计算1000次的平均随机一致性指标如表G2所示。

表G.2115阶判断矩阵的RI值

c）计算一致性比例，见式（G4)：

CR一致性比例； RI平均随机一致性指标。 当 CR<0.1时，一般认为矩阵的一致性是可以接受的

G.5计算各层元素的组合权重

其中，不受A,支配的元素权重取为0。 作n×n~阶矩阵P()见式（G7):

P() =[(“), ), "", ) ]

并且一般公式见式（G9）。

（G10) (G11)

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H.1多层次模糊综合评价法步

运用多层次模糊评价法对煤层气地质选区进行综合评价，可以分为4个步骤： a）确定评价对象的影响因素集U； b）确定评价对象各影响因素的隶属度； c）确定各影响因素对评价对象的权重； d）综合评价，得出评价结果。

H.2确定评价对象的影响因素集

设评价对象的影响因素集为U，确定U的方法如下： a） 设评判对象的影响因素集为U=(u1，U2，"，um)，其中m为评判对象的一级影响因素，其可 含有二级、三级甚至四级的子因素。 b） 层次数与问题的复杂程度和所需要分析的详尽程度有关，在进行含气区块和先导试验区选区评 价时GJB 6458.20-2008 火箭炮试验方法 低温试验，划分为四级层次。 C 确定评价集V。为衡量模糊指标的优劣程度，根据心理学测度原理，规定指标的评价等级集评 价集合为V=(v1，V2，，vn)，其中n值取决于地质选区方案。在进行含气盆地（群）评价时， n取3：在进行含气带、含气区块和先导试验区选区评价时，n取5。

H.3确定评价对象各影响因素的隶属度

首先对U集合中的单因素（1，2，，m）做单因素评判，从单因素u着眼确定该因素对评价等 级y的隶属度r，因此得到第i个因素u;的单因素评判集r(ri，riz，，rin)，Zr=l。因此，因素论 域与评价论域之间的模糊关系可用评价矩阵R表示，见式（H.1）。

i ri2 r21 R: :

0≤ry=μr(ui,y)≤1，i=1，2，，m；j=1，2，，n。r是构成模糊综合评判的基础。 a）定性指标（因素）的隶属度确定。定性指标如聚煤作用差异，其隶属度通常采用模糊统计的方 法加以确定，见式（H.2）。

定性指标（因素）的隶属度； mj 单因素u被评为v,的有效问卷数； 一总的有效问卷数。 b）定量指标（因素）的隶属度确定。根据模糊模式识别的思想并将其拓展。假设GB/T 30795-2014 食品用洗涤剂试验方法 甲醇的测定，所有因素对同