渭河盆地天然气类型、成因特征及找矿远景分析

根据渭河盆地地热井、油气调查井、氦气调查井气样分析成果,结合近年来地质、物探新成果分析,发现渭河盆地各类钻井中普遍存在含氦天然气,且这些天然气,按甲烷和氦气含量可分为富氦天然气和贫氦天然气两类。位于渭河盆地边部的地热井、区域地质和物化探成果均佐证了渭河盆地基底存在上古生界,未见隐伏的花岗岩体。区域构造演化佐证了渭河盆地周边断裂的形成与区域断裂同期,盆地的形成与演化是区域演化的一部分,其主沉降期是新生代。因此,前人对渭河盆地形成的最早时间为始新世以及不存在上古生界煤系地层基底以及氦气的主要气源岩是分布于基底的富铀花岗岩体和秦岭造山带富铀花岗岩体的认识有待进一步探究。对比邻区鄂尔多斯盆地,发现渭河盆地上古生界煤系地层可作为烃源岩,伽马异常层可作为氦源层,这为重新评价渭河盆地的氦气资源地质前景提供了依据。      

渭河盆地地热水水溶氦气成因与来源研究

渭河盆地地热水中含有丰富的水溶氦气,通过采集分析渭河盆地地热水水溶氦气成分和He同位素研究了氦气的成因与来源。分析结果表明,渭河盆地地热水水溶氦气体积分数普遍超过0.1%,最高达到3.395%。地热水水溶氦气的3He/4He比值介于(3.61±0.29)×10-8～(7.80±0.23)×10-7之间,氦气的R/Ra值小于1.00。天然气的4He/20Ne比值研究一致表明,渭河盆地地热水水溶氦气主要为壳源成因,混有微量的幔源氦。区域地质资料分析表明,富铀花岗岩放射性成因的氦气是渭河盆地地热水水溶氦气的主要来源,大面积出露于秦岭造山带以及隐伏于渭河盆地南缘新生代沉积层下的富铀花岗岩体为渭河盆地地热水水溶氦气的主要气源岩。     

柴达木盆地北缘全吉山地区氦气形成地质条件及资源远景分析

全吉山地区施工的一口煤炭预查钻孔显示氦气异常,这一发现引起了人们的重视。通过对全吉山地区氦源层、氦气的运移条件及储盖层条件等氦气形成地质条件的分析,认为研究区氦气以壳源氦为主,其次为幔源氦气;有基底/岩浆—氦气/氮气成藏和基底/放射性层位—氦气成藏两种成藏模式;基底岩性特征影响氦气的生成条件,沉积相特征影响氦气成藏的储盖条件,构造特征控制氦气成藏的运移方向,并优选了全吉山和航亚两个氦气资源远景区。     

氦气测量在六二一铀矿床上的应用和效果

目前,氦气测量在地质填图、构造研究、地震预报及寻找有用矿产等方面都获得了较广泛的应用。我们在621铀矿床上进行了氦气测量的试验工作,试图探测地下深部埋藏的铀(钍)矿床,并获得了初步的地质效果。     

氦气的天然气地质意义

氦气具有的不易液化、稳定性好、扩散性强等特点,使它既能在天然气藏中富集,又能垂向运移至地表。氦有大气氦、壳源氦和幔源氦3种来源。3He主要来源于地幔;4He主要来源于地壳,通常以R/Ra来表示氦的来源。氦气具有丰富的天然气地质意义：地表氦气浓度异常有一定油气指示意义;氦气的同位素分布特征值（R/Ra）还具有指示油气构造环境、指示断裂带及旁证CO2气藏的成因等地质意义。     

HE-602型氦质谱计

HE-602型氦质谱计是核工业部北京铀矿地质研究所,于1978年底研制成功的专用测氦质谱计。该仪器灵敏度高,精确度好,体积小,重量轻,是目前适用于野外氦气测量的主要测量仪器。氦气测量是一种寻找铀矿资源的新技术,是根据氦的放射成因及其特殊的物理化学性质,通过对不同介质(如水、土壤、壤中气、岩石样品等)中氦浓度的测量,寻找断裂构造带,进行区域地质研究和构造填图;圈定铀成矿远景区,探测深部铀矿;勘查地热资源以及预报地震。     

氦气测量方法及其应用于区域地质研究和寻找能源资源的效果

七十年代以来,国内外都加速了对氦气测量方面(以下简称氦法)的研究,并取得了肯定的地质效果。大量实测资料证实,氦法是一种可用于区域地质研究和寻找能源资源(首先是铀矿普查勘探)以及地震预测的有效手段。     

关于深层氦气运移与天然气成因的探讨

弄清深部地层氦气运移与天然气（主要是甲烷气成分）成因对从事油气勘探和开发有着十分重要的指导意义。日本石油地质人员为此做了深入细致的研究工作。他们以本土东北部油气勘探中氦气样品同位素比值为主要研究对象,在Ｇｒｅｅｎ Ｔｕｆｆ地区地层间氦气运移问题的研究中,他们发现该地区＾３Ｈｅ／＾４Ｈｅ比值非常高,分析结果表明是岩浆来源。     

东北地区氦气成藏条件与资源前景分析

氦气作为重要的稀有战略资源越来越受到关注和重视。东北地区氦气资源调查研究程度较低,资源状况不清,富集规律不明。为了认识东北地区氦气资源前景,本文通过对东北地区主要盆地氦气资源调查研究进展与成果进行系统的梳理、分析,结合对松辽、铁法等盆地天然气田含氦情况的调查研究,总结了东北地区氦气富集成藏地质条件。研究认为,东北地区氦气资源主要分布在松辽盆地、海拉尔盆地、辽河盆地、铁法盆地等重点盆地,氦气载体类型主要有烃类、二氧化碳和地层水等,氦气成因类型为壳–幔混合型;东北地区广泛发育的印支期和燕山期花岗岩提供了丰富的氦气来源,深大断裂的发育为氦气的运移聚集提供了必要的通道,良好的保存条件有利于氦气的富集与成藏。     

全球氦气勘探开发进展与利用现状

【研究目的】 由于氦气具有独特的物理特性,在科学研究、医学和高科技行业的用途越来越广泛。寻找更多的氦气资源,满足市场需求,是地质行业的责任。【研究方法】 按照统计分析原则,对全球氦气勘探成果与供需形势进行梳理、总结。【研究结果】 全球氦气资源分布极不均匀,主要氦气供应国为美国、卡塔尔、俄罗斯等。近期,许多公司开始在北美地区、俄罗斯、卡塔尔、坦桑尼亚等地开展氦气的勘探开发,其中北美部分地区的氦气资源位于富含氮气的储层中,具有广阔的开发前景,全球氦气勘探活动掀起新一轮热潮。【结论】 2021年全球氦市场出现供应缺口,当今全球氦气需求的增长开始转向亚洲和中东。建议高度重视氦气不可再生性和不可替代性,开展氦气资源潜力评价工程,勘查国内非烃类氦气矿床前景,加强国际合作,开展国内氦气储备地下空间评价与选址工作,增强中国的氦气储备能力。     

咸阳地热田水溶氦气资源评价与开发利用前景分析

近年来,在咸阳地热田资源开发利用过程中,发现地热水中普遍伴生有较高浓度的氦气(0.16％～3.00％).多年监测结果表明,伴生的氦气资源分布范围广,含量高且稳定,表现出了较大的资源潜力.通过对咸阳地热田水溶氦气资源量的定量计算,得到咸阳市区水溶氦气资源量为10.92×108 m3,可采量为0.22×108 m3.认为咸阳市开发利用水溶氦气资源的优势显著,在咸阳率先开展水溶氦气提取试验及建立年产万方级水溶氦气先导性试验区,可为在渭河盆地建立我国氦气工业基地及热、矿、水综合开发利用起到示范作用.     

氦气资源的盖层特征探究——以塔里木盆地为例

良好的盖层封盖条件是氦气资源得到保护的关键,在氦气资源潜力评估中有着重要的意义。目前对于氦气资源盖层特征的研究仍处于空白阶段,笔者等对盖层的封盖机理及宏观—微观特征与氦气封盖效果之间的关系进行了探究,认为氦气在地层中保存的封盖机理主要包括物性、压力、浓度三重封闭。盖层对于氦气的封盖效果受一系列微观特征（孔隙度、渗透率、突破压力、中值半径）与宏观特征（岩性、厚度、成岩作用、连续性、构造作用）影响,含氦气藏载体气类型的不同也会使盖层对于氦气的封闭能力产生差异。基于笔者等归纳出的盖层特征与氦气封盖效果的关系,对塔里木盆地内具有一定的生氦潜力的和田河区块、雅克拉区块、古城区块的氦气资源盖层条件进行评估,评估结果对应实际勘探中含氦气藏的分布情况。综合分析塔里木盆地含氦气藏盖层特征,发现常规评价油气藏封盖条件的方法并不完全适用于氦气资源盖层条件的评估,精准化分析含氦气藏盖层条件的方法仍需进一步探索。     

氦气资源的盖层特征探究——以塔里木盆地为例

良好的盖层封盖条件是氦气资源得到保护的关键,在氦气资源潜力评估中有着重要的意义。目前对于氦气资源盖层特征的研究仍处于空白阶段,笔者等对盖层的封盖机理及宏观—微观特征与氦气封盖效果之间的关系进行了探究,认为氦气在地层中保存的封盖机理主要包括物性、压力、浓度三重封闭。盖层对于氦气的封盖效果受一系列微观特征（孔隙度、渗透率、突破压力、中值半径）与宏观特征（岩性、厚度、成岩作用、连续性、构造作用）影响,含氦气藏载体气类型的不同也会使盖层对于氦气的封闭能力产生差异。基于笔者等归纳出的盖层特征与氦气封盖效果的关系,对塔里木盆地内具有一定的生氦潜力的和田河区块、雅克拉区块、古城区块的氦气资源盖层条件进行评估,评估结果对应实际勘探中含氦气藏的分布情况。综合分析塔里木盆地含氦气藏盖层特征,发现常规评价油气藏封盖条件的方法并不完全适用于氦气资源盖层条件的评估,精准化分析含氦气藏盖层条件的方法仍需进一步探索。     

渭河盆地水溶氦气资源评价

通过对渭河盆地水溶氦气资源的评价,认为渭河盆地水溶氦气资源分布广泛、品位高,水溶气成因类型具有异岩多源混合的特点。水溶氦气主要来自于壳源气,富铀花岗岩是其主要的源岩;盆地中深层地热水水溶氦气有4种成藏模式,即深大断裂带对流型水溶氦气成藏、断块对流-传导复合型水溶氦气成藏、断阶传导型水溶氦气成藏、凹陷传导型水溶氦气成藏;采用含氦水溶气计算法和铀放射性衰变计算法求得盆地水溶氦气资源量为984.20×108~1141.31×108 m3。      

陕西渭河盆地富氦天然气异常的影响因素

通过对渭河盆地22口钻井中富氦天然气的同位素分析,认为盆地中氦气以壳源氦为主,局部伴有少量幔源氦。针对盆地中氦气异常的现象,结合对盆地特性的分析,认为渭河盆地氦气异常的影响因素包括:1盆地地壳较薄,莫霍界面呈明显的隆起,热流体活动发育,有利于氦气运移;2花岗岩体和通过水系统运移到沉积地层中的放射性元素衰变,为氦气成藏提供了有力的气源保障;3盆地内十分发育的断裂体系,不仅为氦气运移提供了连通通道,还在活动过程中释放氦气,为氦气局部聚集提供了有利空间。     

渭河盆地氦气资源远景调查进展与成果

以评价渭河盆地氦等天然气远景为目的,2013年中国地质调查局启动了由西安地质调查中心实施的“渭河盆地氦气资源远景调查”计划项目,项目采取多单位联合攻关,多行业资料共享,物化探等多手段联合实施的工作方法,初步探索了氦气成藏模式和调查方法,总结了氦气富集成藏必须具备氦源岩、高效运移通道和载体气藏3大条件,得出渭河盆地具备良好的氦、甲烷等天然气成藏条件等成果,并提出渭河新生代盆地基底部分残存晚古生代煤系地层的新认识。     

松辽盆地北部氦气分布特征及控制因素

松辽盆地北部氦气藏主要分布于坳陷期至断陷期地层中,特别是坳陷期嫩江组至姚家组氦气含量平均值已达到0.172%,泉头组三段至四段氦气含量平均值为0.181%,登娄库组至火石岭组氦气含量平均值为0.234%。松辽盆地北部发育有4条北北东向深大断裂带和3条北北西向深大断裂带,这些深大断裂带是深部氦气向上运移的主要通道。松辽盆地北部青山口一段、嫩江组一段、二段泥质岩全区发育是良好的区域性盖层;青山口二、三段泥质岩在少数部分地区虽然有缺失,但因其厚度大也不失为好的区域性盖层。这4套区域性盖层为氦气成藏创造了良好条件。     

土壤氦气测量方法在金矿勘查和地质构造单元划分中的应用

分析了原生金故控矿构造上方土壤中高氦异常及不同地质构造单元上方氦的分带性；说明了应用氦法勘查原生金矿与划分地质构造单元的依据。并用实例证实了土壤氦气测量方法在这两方面的应用效果。     

我国氦气资源现状及首个特大型富氦储量的发现:和田河气田

氦气是一种重要的战略稀有资源,关系国家安全和高新技术产业发展.但我国贫氦且绝大部分依赖进口,资源安全形势十分严峻,因此开展氦气资源调查非常迫切.通过全国七大含油气盆地及其他地区氦气资源及成因系统调研,明确我国中西部含油气盆地天然气中氦气基本为壳源放射成因,其富集受富含U、Th的酸性岩或基底的分布、背斜圈闭及断裂共同控制.东部郯庐断裂带两侧含油气盆地中氦气为壳源和幔源混合成因,其富集受断裂控制明显.地热或温泉的水溶气中,含量较高的氦气主要为壳源.优选了氦气显示良好、但存在不确定性的塔里木盆地和田河气田及周缘开展氦气资源系统勘查.通过对和田河气田及周缘11口井天然气样品精细取样、分析,首次发现和田河气田为富氦气田,氦气体积含量为0.30%~0.37%（平均0.32%）,为壳源成因,折算氦气探明储量1.959 1×108 m3,是我国发现的首个特大型富氦氦气田.因此建议:（1）加快建设和田河气田氦气分离、液化装置,实现气田开发整体效益最大化;（2）尽快论证建设"塔里木盆地氦气战略储备基地"的可行性,开展全国主要含油气盆地氦气资源系统调查;（3）加强氦气成藏理论研究,指导氦气资源勘探.      

塔里木盆地中石化探区含氦气藏资源调查研究*

为了对塔里木盆地中石化探区含氦气藏资源进行调查研究,在广泛调研前人氦气研究成果的基础上,采集了塔里木盆地中石化探区9个井区、6个层系的22个天然气样品,利用质谱法对天然气中的氦气含量进行分析,并探讨了不同地区氦气成藏的主控因素。结果表明,巴什托地区BK3井巴楚组天然气2个样品氦气含量为0.103%、0.116%,达到了含氦气藏的标准; 顺北地区奥陶系6个天然气样品氦气含量在0.026%~0.151%之间,仅1个样品达到含氦气标准。塔北地区寒武系—古近系32个天然气样品的氦气含量在0.01%~0.08%之间,均未达到含氦气标准。塔里木盆地氦气成藏主要受氦源、深大通源断裂、成藏期次、保存条件等因素共同控制。巴什托地区、顺北地区是氦气的有利聚集区带,塔北地区氦气成藏条件相对不利。