页岩型氦气富集机理与资源潜力——以四川盆地五峰组-龙马溪组为例

中国氦气资源严重依赖进口.富铀钍、富有机质页岩储层普遍含氦,丰度虽低但储量较大,有效开发利用页岩型氦气资源是提升中国氦气资源保障水平的现实途径.本文以四川盆地及周缘五峰组-龙马溪组页岩为研究对象,基于氦气成因机制和分布地质特征,分析了页岩型氦气的生成机理、来源与含量、运移方式和通道、富集主控因素、分布规律及资源潜力,提出了页岩型氦气资源的勘探开发对策.结果表明:四川盆地五峰组-龙马溪组页岩U、Th含量高,具备良好的生氦能力,生成的氦气为典型的壳源氦气,具有自生自储、大面积分布特征,氦气资源潜力受其含量和伴生天然气资源量共同控制.持续供氦和有效保存是控制页岩型氦气富集的主要地质因素.经初步评价,四川盆地及周缘五峰组-龙马溪组已探明页岩气储量中氦气储量为10.8×10⁸m³,为特大型氦气田,每年因页岩气开发而附带的氦气产量为0.0912×10⁸m³.建议尽快开展全国页岩型氦气资源潜力、富集机理与分布规律研究,攻关贫氦-含氦天然气的提氦技术,避免氦气资源浪费,提高氦气自我保障能力.     

怀4井新旧自动测氦仪比测分析

为验证新WGK-1型测氦仪在怀4井观测的可行性,在相同观测条件下,将新旧测氦仪串联并行观测,经动态稳定性、内在质量及观测曲线对比发现,新测氦仪能够捕捉到更多更完整的地下流体信息,观测数据日变化规则,动态特征明显,且2台测氦仪产出数据具有同步性变化特征。为进一步验证新旧测氦仪的相关性,与同台气温测项进行对比分析,发现2台测氦仪氦气测值与气温同时存在短期负相关变化。综合分析认为,新旧测氦仪产出观测数据真实可靠,均能反映怀4井地下流体中氦气的浓度变化。     

观测井中氦含量异常与地震关系的研究

阐述了黑龙江省林甸观测井、山东省聊城聊古一井和云南省开远观测井观测到的氦含量变化与周围发生的中强地震的关系.由于氦的物理化学的特性,它在地震前能灵敏地反映出地震的前兆变化,氦的异常幅度与震级成正相关,与震中距成负相关,异常一般都是在地震前15～30 d左右.根据观测井所处的构造条件和氦来源深度的不同,观测到氦含量的异常变化不一致性,有正异常,也有负异常变化,这与孕震应力场作用导致气体来源途径的不同有关.地热异常区的高温井逸出气和逸出气中以天然气为主的观测井氦气测值高,低温井逸出气的氦气测值低.人可明显感觉到有气体流出的观测井,其交换速度快,氦气异常呈现出突变型特征;而低温静水位观测井,其气体流量小的观测井,交换速度慢,其氦气异常呈现出缓变型的特征.     

IP-1型离子泵测氦仪在地震监测工作中的应用

利用地下水中氦气的含量变化捕捉地震前兆信息,近年来已越来越引起人们的重视。氦是一种轻元素,它具有化学惰性和强扩散能力(是氡的7.4倍)。在通道良好的条件下,可迁移至更远处,氦可与流体一起沿构造带渗透,由深部向地表垂直迁移。当地震发生时,来自地下的氦气流随着岩石的动力负荷增加而增长。氦自身的这些性质决定了它可以作为反映地震前兆指标的灵敏组分之一。     

基于岩心室应力应变和不确定度分析的致密储层氦孔隙度测量方法

致密油气层的物性(孔隙度和渗透率)较差.针对致密储层,目前常用的氦气法孔隙度测量方法存在两个不足:器壁压变性参数G定义不明确;膨胀前压力设置普遍偏小.本次基于氦气法孔隙度测量装置岩心室的应力应变力学分析和不确定度理论分析,开发了一种面向致密储层的氦孔隙度测量方法.本次提出的方法给出了器壁压变性参数G的解析式,并基于G的...     

河北省怀4井氦气观测集气装置改造

怀4井氦气观测初始采用井口至水面的井管静空间获取气体,氦气测值随水位发生变化,且井管静空间大,新旧气体易混合,进入测氦仪传感器的新鲜气体比例小,测值稳定,一些应力场作用信息被掩盖。为此,将不锈钢杯集气漏斗悬于水面上2 m处收集观测井自然逸出气,新鲜的逸出气及时有效地进入测氦仪传感器,有效避免水位涨落影响,观测数据有明显变化,观测效果较理想。     

氮氦比对地震的反映

聊古_1井位于聊考断裂带的北段。自1981年以来对该井水中的氮气和氦气每日进行定量观测。通过对聊古_1井的氮氦比在1981年11月9日宁晋M_s5.8级地震(Δ=150km)和1983年11月7日菏泽M_s5.9级地震(Δ=140km)震前变化的分析,发现N_2/He在这两次地震前2个月左右的时间均出现明显的高值异常,且均在异常转折、恢复的过程中发震。由此N_2/He在震前的变化可能作为一项短期前兆异常预报指标。 然而,从该井的氮气和氦气的单独观测曲线及一般的处理方法处理后的曲线看不出明显的异常。采用氮气和氦气两者的比值后,则可以看出异常,这是由于两者的比值可以消除某些干扰因素的影响,例如:温度、湿度、气压及取样化验等。     

聊古—井水深气体的震前异常特征

本对聊古－井水溶气体在１９８３年荷泽５．９级地震，１９９１年大同５．８级地震和１９９２年南黄海５．３级地震前的异常特征进行了分析总结，并结合地震场，源兆进行了初步探讨。认为聊古－井水溶气体的某些组分（如汞，氦气，二氧化碳，气体总量）具有良好的映震能力，氮氦比有利于突出地震异常信息，是提取震前短临异常简单可行的方法，聊古－井水溶气体的震前异常信息具有场兆和源兆的双重特征，来自源的地震异常信息具有良     

聊古─井水溶气体的震前异常特征

本文对聊古一井水溶气体在１９８３年菏泽５．９级地震、１９９１年大同５．８级地震和１９９２年南黄海５．３级地震前的异常特征进行了分析总结，并结合地震场、源兆进行了初步探讨。认为聊古一井水溶气体的某些组分（如汞、氦气、二氧化碳、气体总量）具有良好的映震能力；氮氦比有利于突出地震异常信息，是提取震前短临异常简单可行的方法；聊古一井水溶气体的震前异常信息具有场兆和源兆的双重特征，来自源的地震异常信息具有良好的同步性，来自场的地震异常信息具有复杂性。     

怀4井氦气浓度异常与地震对应特征

运用原始日测值曲线法及一阶差分法,对河北省怀来后郝窑地震台4号观测井逸出氦气含量观测数据进行分析,定量计算几次震例发震前异常,认为怀4井氦气浓度异常变化能够反映当地地震活动变化趋势,即该地区地震活动性高,则观测井氦气浓度测值升高;氦气异常一般出现在地震发生前15—30天。