模糊聚类分析法在油气评价中的应用.pdf

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1、第26卷第3期地质找矿论丛V01．26No．32011年9月：300303Sep．2011：300—303ContributionstoGeologyandMineralResourcesResearch模糊聚类分析法在油气评价中的应用刘世翔，薛林福(1．中海油研究总院，北京100027；2．吉林大学地球科学学院，长春130061)摘要：文章介绍了模糊聚类分析在石油勘探决策中的应用，选用了烃源岩9个评价参数，利用模糊聚类方法对烃源岩进行分类评价，并对评价过程进行了详细的论述。通过对评价结果与实际地质情况进行比较，评价结果与实际情况完全符合，证明模糊聚类方法用于油气资源

2、评价是完全可靠的。关键词：油气评价；模糊聚类；烃源岩；决策分析中图分类号：021；P618．13文献标识码：A文章编号：1O011412(2011)03-0300—04是数理统计的多元分析方法]。但在现实世界中，一组事物根据其亲疏程度和相似性是否形成一个类0引言群，或一个事物是否属于某一个类别，其界限往往是不分明的，具有很大程度的模糊性，模糊聚类正是刻油气资源地质评价研究的目标就是通过对油气画和解决这类聚类问题的数学方法。模糊聚类分析在地下赋存规律的研究，来圈定油气在地下的聚集是依据客观事物间的特征、亲疏程度和相似性，通过场所，预测探区未发现的远景资源量。该研究是一建

3、立模糊相似关系对客观事物进行分类的数学方个复杂的过程，涉及到制约油气成藏的多种因素，每法[41。用模糊聚类分析方法处理带有模糊性的聚类种因素的好坏将直接影响油气最终评价结果。问题要更为客观、灵活、直观和计算简捷。模糊数学的理论与方法引入石油勘探决策分析1．2方法原理系统中不仅为石油勘探决策开辟了理论研究广阔的设样本空间X==={x，X，⋯，X)，其中X一前景，而且为石油勘探开发各阶段的决策分析增加(，，⋯，)，ER，P为特征指标数。模式聚了新的内容和手段口]。模糊聚类分析就是应用模糊类即将x划分成若干个子类：F，F，⋯，Fx，使之数学的基本理论对受多因素影响的事物或者

4、对象按K满足FnFj—(i≠J)，UF一F；同时满足在某种照一定的指标特性进行分类的一种决策方法2]。本相似准则下类内距离最小，而类间距离最大。文在烃源岩评价中利用已经获得的烃源岩评价参数，通过聚类方法对烃源岩参数进行分类，从而确定对于x，设所有可能的模糊K一划分组成的集烃源岩生烃能力的级别，为下一步勘探确立目标。合为：，lNMk一{UEVP×Nl忌EE0，1]，Vi，忌；∑愚：==l，lK一11模糊聚类原理和方法N]Vi；o≤∑k≤N，V是(1)K=rl1．1方法概述式中，为第i个样本对第忌个类的模糊隶属度，经典的聚类分析是一种数学分类方法，其基础是×N维的实矩阵集

5、合：收稿日期：2010—03—17；改回日期：2011Ol一26基金项目：国家油气专项项目(编号：XQ200407)资助。作者简介：刘世翔(1978一)，男，河北冀州人，工程师，博士，主要从事油气资源评价方面的研究，通信地址：北京市东城区东直门外小街6号，中海石油大厦602室；邮政编码：100027；E—mail：lsxiangl23@163．corn第26卷第3期刘世翔等：模糊聚类分析法在油气评价中的应用3O1【，12L，lN值，标准化后的z为U2N一U22，一(z)i一U=二，1≤i≤；；式中，为样本总数。UP2UPN(2)初始化。根据烃源岩划分标准，给定聚类数在

6、空间中，SK记表示样本Xs和Xx之间k，迭代最大次数丁m误差精度e；用随机发生器产的加权距离，定义为生初始隶属度(1)，先产生N×K个随机数P，d：k=lx一xl【k确定*(1)一／∑。一∑叫p(—z如)，0≤Wp≤1，0≤Ewp≤1P一1(3)自组织迭代。由V(￡)按式(1)计算叫(￡)，(2)t为迭代次数；式中，。为第P个特征的权重。按照步长a(O

7、划分；V计算误差函数值：E一∑llV(t+1)一Vx(t)一(，73，⋯，)∈R为类中心矢量；d为样本f『2，若≤￡若则停止，给出分类数。x到中心的距离；为样本X对类k的隶属度；为指数权重。2烃源岩评价对样本空间X，按照类内距离最小，类间距离最大的分类准则，最佳模糊K一划分应满足：J===本文利用模糊聚类分析法对某盆地烃源岩的生(U，，M)一(J(U，V，M))。即确定U，，烃潜力进行了系统的评价，并将模糊聚类结果与实M，使J(U，V，M)最小。际地质情况进行对比，从而验证模糊聚类分析法在若是最佳隶属度，则可求出第k类中心V，油气评价中的可行性。可得