基于分形理論的楊梅樹向斜構(gòu)造復(fù)雜程度研究

周培明 梁龍軍 白麗娜 曾家瑤

（貴州省煤層氣頁巖氣工程技術(shù)研究中心，貴州 貴陽 550008）

0 引言

楊梅樹向斜位于上揚(yáng)子板塊川滇黔盆地六盤水?dāng)嘞輧?nèi)，含煤面積約76.43 m3，其北東為馬龍次級(jí)向斜，南西為妥倮次級(jí)向斜。楊梅樹向斜含煤地層主要為龍?zhí)督M，平均厚度為419.28 m，含可采煤層19層[1-2]，煤層氣地質(zhì)資源十分豐富，地質(zhì)資源量約為263.62×108m3，地質(zhì)資源豐度達(dá)到3.45×108m3／km2，可采資源量約為147.48×108m3，可采資源豐度達(dá)到1.93 × 108m3／km2，資源豐度均遠(yuǎn)高于全國平均水平，開發(fā)利用潛力巨大。中國地質(zhì)調(diào)查局油氣資源調(diào)查中心在研究區(qū)實(shí)施的楊煤參1井最高日產(chǎn)氣量達(dá)到5 011 m3，連續(xù)7 個(gè)月日產(chǎn)氣量超過4 000 m3，該井標(biāo)志著西南地區(qū)煤層氣勘探開發(fā)獲重大突破。構(gòu)造是影響煤層氣開發(fā)的重要因素，構(gòu)造越復(fù)雜，往往導(dǎo)致煤儲(chǔ)層物性變差，不利于壓裂改造，開放性斷層導(dǎo)致煤層氣逸散，故煤層氣開發(fā)有利區(qū)應(yīng)選在構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單的區(qū)域[3-4]。筆者以分形理論為基礎(chǔ)，建立了定量評(píng)價(jià)構(gòu)造復(fù)雜程度的方法，以期指導(dǎo)楊梅樹向斜煤層氣的勘探開發(fā)。

1 分維與構(gòu)造曲率

1.1 斷層分維值

分形理論主要用于研究一些復(fù)雜、無規(guī)律，但部分與整體具有相似性的體系。斷裂體系空間分布分維值是評(píng)價(jià)斷層數(shù)量、規(guī)模、組合方式以及動(dòng)力學(xué)機(jī)制的一項(xiàng)綜合指標(biāo)，可以用來反映構(gòu)造復(fù)雜程度，其中相似維（Ds）是應(yīng)用最多的一種分維。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，隨著斷裂條數(shù)增多、長(zhǎng)度增長(zhǎng)、角度增大，Ds也相應(yīng)增大。因此，可以用分維代替其他指標(biāo)定量評(píng)價(jià)斷裂構(gòu)造的復(fù)雜程度[5-7]。……