壳源富氦天然气藏潜在氦源岩主要特征及有效性分析

潜在氦源岩有效性评价是氦资源勘探开发领域关注的核心问题,但在以往的研究中,潜在氦源岩有效性评价多以岩石U、Th元素含量及年龄为主,未能全面表征影响氦源岩有效性的关键因素。为此,以花岗岩、泥页岩、片麻岩、铝土岩4种典型潜在氦源岩为研究对象,通过建立孔隙水累积溶解氦计算模型同时结合气藏实例,对各潜在氦源岩孔隙中溶解氦的累积、脱溶情况进行定量分析,从而对各潜在氦源岩有效性及有效氦源岩评价方法进行讨论与总结。研究认为:(1)潜在氦源岩孔隙中积累的溶解氦能否在适宜条件下规模性脱溶为游离氦是判识潜在氦源岩是否有效的关键性先决条件;(2)除岩石U、Th元素含量外,巨大的体量规模,适宜的孔隙度和含水饱和度,良好的“沉积埋藏史—气藏成藏史—构造演化史”时空匹配关系,以及相对专一的生氦能力也是评判潜在氦源岩有效性的关键参数;(3)通过建立溶解氦富集效率(η_(He))计算方法,认为在相同条件下花岗岩最易形成游离氦富集,泥页岩与铝土岩次之,片麻岩最难。

富氦天然气藏氦源岩特征及关键评价参数

对氦气成因与来源的研究是氦气资源勘探中的关键和核心内容之一,其不仅可以为氦气成藏机制的建立提供理论基础和支撑,也可为富氦天然气藏预测提供关键证据和认识。为此,基于前人研究成果,系统梳理了富氦天然气藏中氦源研究现状与研究方法,总结了壳源氦源岩的特征和关键评价参数。研究结果表明:①天然气藏中氦气的3个主要来源为大气源、壳源和幔源,现有研究富氦天然气藏中的氦多数以壳源氦贡献为主;②壳源氦的氦源岩从根本上决定了气藏中氦气含量,其通常为富含铀、钍放射性元素的古老岩石,如地壳中花岗岩、富有机质页岩、变质岩等,其中古老的基底花岗岩是全球大部分富氦天然气藏的主要氦源岩;③富有机质页岩由于生烃能力较生氦能力强,天然气作为运载气的同时也将生成的氦气稀释到工业品味以下,难以独立作为富氦天然气藏的氦源岩。结论认为,目前对有关氦源岩的研究还不够系统和深入,为了建立氦源岩评价体系,提出了4个氦源岩关键评价参数,分别为氦源岩石类型、氦源岩铀、钍元素丰度、氦源岩形成年龄及氦源岩体积规模,以期为氦源相关理论研究奠定基础。

下扬子无为盆地异常高压富氦天然气的发现及其成藏地质条件

在无为盆地WWY1井三叠系周冲村组首次发现了异常高压富氦天然气显示,对其中2个气样的气体组分分析发现,He的体积分数分别为4.51%和4.56%,远高于0.1%的氦气工业利用标准;3He/4He值分别为5.50×10^(-8)和6.40×10^(-8),幔源氦占比仅仅为0.32%和0.40%,应属典型的壳源氦。同时依据δ^(13)C_(CH_(4))、δ^(13)C_(CO_(2))、CO_(2)含量及N_(2)含量综合分析认为该天然气为有机成因,其烃源岩类型与研究区广泛发育的二叠系烃源岩相吻合。通过区域地质资料和深部地球物理资料分析认为其氦源极可能来源于古—中元古代基底花岗岩。长江深断裂带可作为联通深部地壳与浅部地层的重要通道,对于氦气扩散外移起到了关键作用。当富氦流体运移至浅部遇到天然气等载体气气藏时,流体的氦浓度迅速降低,氦气大量脱溶进入载体气气藏形成富氦天然气藏,活动的断裂系统和裂缝为其提供了运移和疏导通道。盆地内三叠系周冲村组多套膏岩盖层在一定的埋深条件下形成了超高压封闭条件,有可能是阻止富氦天然气向上扩散的重要原因,膏岩层下白云岩裂缝性储层为其提供了储存空间,具有良好的储盖时空配置关系。下扬子沿江地区具有多个与无为盆地地质条件相类似的同级盆地(如:望江盆地),预示着沿江地区具备十分有利的氦气勘探潜力,此外本次研究提出的氦气成藏模式也可为区域上氦气勘探提供重要的指导意义。

西藏羊八井热田地热流体成因及演化的惰性气体制约

地热流体中惰性气体的相对丰度和同位素组成 ,不仅可以揭露热田的热源性质 ,而且还能够揭示深、浅层地热流体的内在联系和演化过程等。在西藏羊八井热田的地热气体中 ,已检测出大量的 4 He组分 ,3He/ 4 He值是大气的 0 .0 87～ 0 .2 5 9倍 ,表明深部地壳物质的局部熔融为热田提供能量。浅层地热流体的 3He/ 4 He值自西北向东南呈降低趋势 ,与热储温度的变化相一致 ,反映出侧向运移时补充了更多的壳源氦。热田北区深层地热流体具有稍高的 3He/ 4 He值 ,是浅层地热流体的母源。气体中氪和氙的相对丰度具有大气降水成因的特征。结合现有的实际资料 。

松辽盆地富氦气藏差异性富集规律及有利区预测

氦气是稀缺战略资源,在国家安全和高新技术等领域发挥着重要的作用。松辽盆地作为中国大型陆相含油气盆地之一,具有良好的氦气资源显示,但对氦气来源尚无统一的认识,尤其对其富集规律缺少系统总结。基于此,对松辽盆地氦气来源、分布等特征进行了归纳,结合构造演化和岩浆作用等对其运移及富集规律做出初步分析,并预测了富氦气藏勘探有利区。结果表明:松辽盆地主要为幔源氦及壳源氦的混合气,幔源氦贡献在南北呈现一定的差异;盆地基底及周缘花岗岩、深大断裂和有利的盖层,是氦气富集的最重要影响因素;盆地中南部为幔源氦聚集的有利区带,东南部是壳源氦的有利富集区带,中央坳陷及东南隆起带是壳幔混源氦气聚集的有利区域。研究结果对松辽盆地氦气的高效勘探开发具有指导意义。