0 引言
1 地质背景
2 鄂尔多斯盆地含/富氦天然气分布特征
3 壳源氦气生成量计算方法
4 鄂尔多斯盆地西南部氦气质量平衡计算
4.1 产氦单元分类及评价参数选取
表1 鄂尔多斯盆地西南部产氦单元自最后一期构造事件以来的4He生成量Table 1 4He production since the last tectonic events from different helium source units in the southwestern Ordos Basin |
区域 | 事件 | 计时年龄/Ma | U /10-6 | Th /10-6 | 密度 /(g/cm3) | 孔隙度 /% | 面积 /km2 | 厚度 /km | 体积 /km3 | 每年每克岩石氦原子数 | 每年每克岩石氦原子体积/m3 | 放射性衰变的4He量/m3 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
克拉通基底 | 最后一期变质事件 | 1 900 | 3.47 | 13.91 | 2.65 | 2.62 | 13 800 | 5 | 69 000 | 21 975 044 | 8.289 81×10-19 | 2.80×1011 |
上覆沉积 (最大值) | 最上层沉积 | 251.9 | 2.36 | 10.54 | 2.65 | 6.60 | 15 000 | 5 | 75 000 | 15 777 932 | 5.952 03×10-19 | 2.78×1010 |
隐伏岩体 | 印支运动 | 237.6 | 6.7 | 23.02 | 2.65 | 2.62 | 380 | 0.082 | 31.16 | 39 471 160 | 1.489×10-18 | 2.84×107 |
4.2 原位氦气产量
表2 庆阳气田原位4He生成量Table 2 In-situ 4He production in the Qingyang Gas Field |
天然气 储层 | 实测氦气 储量/m3 | 设想方案 | 计时年龄 /Ma | U /10-6 | Th /10-6 | 平均厚度 /m | 最小厚度 /km | 平均孔隙度 /% | 密度 /(g/cm3) | 产生的4He 体积/m3 | 所需氦源岩面积/km2 | 原位4He比例/% |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
盒8段 | 1.19×107 | 1 | 145 | 2.36 | 10.54 | 10~25 | 0.01 | 7.50 | 2.65 | 1.19×107 | 5 632 | 100 |
2 | 145 | 2.36 | 10.54 | 10~25 | 0.01 | 7.50 | 2.65 | 6.27×106 | 2 962 | 52.69 | ||
山1段 | 4.46×107 | 1 | 145 | 2.36 | 10.54 | 10~15 | 0.01 | 5.70 | 2.65 | 4.46×107 | 20 698 | 100 |
2 | 145 | 2.36 | 10.54 | 10~15 | 0.01 | 5.70 | 2.65 | 1.39×106 | 644 | 3.11 |
4.3 外源氦气产量
表3 庆阳气田外来源区的4He生成量Table 3 External 4He production in the Qingyang Gas Field |
天然气 储层 | 实测氦气 储量/m3 | 4He产生 层位 | 计时年龄 /Ma | U /10-6 | Th /10-6 | 氦源岩厚度 /km | 面积 /km2 | 密度 /(g/cm3) | 孔隙度 /% | 100%释放下产生的4He体积/m3 | 进入储层中的氦气占源区总氦气量的百分比/% |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
盒8段 | 1.19×107 | 基底 | 145 | 3.47 | 13.91 | 5.00 | 13 800 | 2.65 | 2.62 | 2.14×1010 | 0.056 |
沉积 | 145 | 2.36 | 10.54 | 4.48 | 15 000 | 2.65 | 6.60 | 1.44×1010 | 0.083 | ||
岩体 | 145 | 6.7 | 23.02 | 0.082 | 380 | 2.65 | 2.62 | 1.74×107 | 68.62 | ||
山1段 | 4.46×107 | 基底 | 145 | 3.47 | 13.91 | 5.00 | 13 800 | 2.65 | 2.62 | 2.14×1010 | 0.209 |
沉积 | 145 | 2.36 | 10.54 | 4.48 | 15 000 | 2.65 | 6.60 | 1.44×1010 | 0.311 | ||
岩体 | 145 | 6.7 | 23.02 | 0.082 | 380 | 2.65 | 2.62 | 1.74×107 | 100 |
5 结论
(2)本文根据鄂尔多斯盆地西南部的地质背景,提出了产氦单元的分类方法,将研究区的氦源岩分为变质基底、沉积层系和印支期隐伏岩浆岩,结合研究区天然气发育情况,提出氦气累积的计时年龄、氦源岩厚度和面积的选取依据。