石油勘探与开发 >

2024 , Vol. 51 >Issue 5: 1160 - 1174

DOI: https://doi.org/10.11698/PED.20240016

碳中和新能源新领域

氦气富集理论及富氦资源勘探思路

  • 秦胜飞 , 1 ,
  • 窦立荣 , 1 ,
  • 陶刚 2 ,
  • 李济远 1 ,
  • 齐雯 2 ,
  • 李晓斌 3 ,
  • 郭彬程 1 ,
  • 赵姿卓 1 ,
  • 王佳美 1
展开
  • 1 中国石油勘探开发研究院，北京 100083
  • 2 中国石油勘探开发研究院西北分院，兰州 730020
  • 3 中国科学院西北生态环境资源研究院，兰州 730000
窦立荣（1965-），男，江苏扬州人，博士，中国石油勘探开发研究院教授级高级工程师，从事全球油气地质、资源评价和勘探选区等研究工作。地址：北京市海淀区学院路20号，中国石油勘探开发研究院，邮政编码：100083。E-mail：

秦胜飞（1969-），男，安徽五河人，博士，中国石油勘探开发研究院教授级高级工程师，从事天然气地质与地球化学、油气成藏、氦气富集机理和分布规律等方面研究。地址：北京市海淀区学院路20号，中国石油勘探开发研究院石油天然气地质研究所，邮政编码：100083。E-mail：

Copy editor: 黄昌武

收稿日期: 2024-01-08

  修回日期: 2024-06-29

  网络出版日期: 2024-10-15

基金资助

国家自然科学基金专项项目“中西部叠合盆地氦气富集机理与资源潜力”(42141022)

国家自然科学基金面上项目“富氦煤层气和页岩气藏氦气富集机理”(42272189)

国家自然资源部项目“中石油矿业权区及周边空白区油气资源评价”(QGYQZYPJ2022-1)

中国石油天然气集团关键核心攻关项目(2021ZG13)

收起

Helium enrichment theory and exploration ideas for helium-rich gas reservoirs

  • QIN Shengfei , 1 ,
  • DOU Lirong , 1 ,
  • TAO Gang 2 ,
  • LI Jiyuan 1 ,
  • QI Wen 2 ,
  • LI Xiaobin 3 ,
  • GUO Bincheng 1 ,
  • ZHAO Zizhuo 1 ,
  • WANG Jiamei 1
Expand
  • 1 PetroChina Research Institute of Petroleum Exploration & Development, Beijing 100083, China
  • 2 PetroChina Research Institute of Petroleum Exploration & Development-Northwest, Lanzhou 730020, China
  • 3 Northwest Institute of Eco-Environmental Resources, Chinese Academy of Sciences, Lanzhou 730000, China

Received date: 2024-01-08

  Revised date: 2024-06-29

  Online published: 2024-10-15

Fold

摘要

基于国内外重要含油气盆地天然气样品和岩石样品，进行氦气含量、组分、同位素及岩石样品中U、Th含量分析，对氦气富集机理、富集模式、分布规律和勘探思路等进行研究。研究认为，能否形成富氦气藏取决于气藏中氦气的供给量和天然气对氦气的稀释程度，其富集成藏特征可以概括为“多源供氦、主源富氦；氦氮伴生、同溶共聚”。氦气主要来自岩石中U和Th的放射性衰变，所有岩石都含有微量的U和Th，都可为气藏提供一定的氦源，但以花岗岩或变质岩为主的大型古老基底往往是富氦气藏的主力氦源。古老基底中的U和Th经历漫长地质历史时期的衰变生成的氦气连同基底岩石中无机含氮化合物裂解生成的氮气溶解在水中，随构造抬升，地层水沿断裂往上运移至气藏并释放出氦和氮气，使气藏同时富集氦和氮气，氦氮的伴生关系十分明显。在东部拉张型盆地，构造活动强烈，天然气中混有一定比例的幔源氦气。富氦气藏大多发育于有断裂沟通的古老基底之上、后期经历大幅度构造抬升、盖层封盖能力适中、天然气充注强度中等、地下水比较活跃的常压或低压区。氦气勘探须放弃以寻找天然气甜点和高产大气田的传统“兼探”思路，根据氦气富集特点，寻找有断裂并与古老基底沟通、晚期构造抬升幅度较大、盖层封盖能力相对较弱、天然气充注强度不高、古老地层水较丰富的气藏。

关键词： 氦气; 富氦气藏; 富集理论; 分布规律; 主控因素; 勘探思路

本文引用格式

秦胜飞 , 窦立荣 , 陶刚 , 李济远 , 齐雯 , 李晓斌 , 郭彬程 , 赵姿卓 , 王佳美 . 氦气富集理论及富氦资源勘探思路[J]. 石油勘探与开发, 2024 , 51(5) : 1160 -1174 . DOI: 10.11698/PED.20240016

Abstract

Using gas and rock samples from major petroliferous basins in the world, the helium content, composition, isotopic compositions and the U and Th contents in rocks are analyzed to clarify the helium enrichment mechanism and distribution pattern and the exploration ideas for helium-rich gas reservoirs. It is believed that the formation of helium-rich gas reservoirs depends on the amount of helium supplied to the reservoir and the degree of helium dilution by natural gas, and that the reservoir-forming process can be summarized as "multi-source helium supply, main-source helium enrichment, helium-nitrogen coupling, and homogeneous symbiosis". Helium mainly comes from the radioactive decay of U and Th in rocks. All rocks contain trace amounts of U and Th, so they are effective helium sources. Especially, large-scale ancient basement dominated by granite or metamorphic rocks is the main helium source. The helium generated by the decay of U and Th in the ancient basement in a long geologic history, together with the nitrogen generated by the cracking of the inorganic nitrogenous compounds in the basement rocks, is dissolved in the water and preserved. With the tectonic uplift, the ground water is transported upward along the fracture to the gas reservoirs, with helium and nitrogen released. Thus, the reservoirs are enriched with both helium and nitrogen, which present a clear concomitant and coupling relationship. In tensional basins in eastern China, where tectonic activities are strong, a certain proportion of mantle-derived helium is mixed in the natural gas. The helium-rich gas reservoirs are mostly located in normal or low-pressure zones above ancient basement with fracture communication, which later experience substantial tectonic uplift and present relatively weak seal, low intensity of natural gas charging, and active groundwater. Helium exploration should focus on gas reservoirs with fractures connecting ancient basement, large tectonic uplift, relatively weak sealing capacity, insufficient natural gas charging intensity, and rich ancient formation water, depending on the characteristics of helium enrichment, beyond the traditional idea of searching for natural gas sweetspots and high-yield giant gas fields simultaneously.

Key words： helium; helium-rich gas reservoir; enrichment theory; distribution pattern; main controlling factor; exploration ideas

0 引言

氦是宇宙中含量第2丰富的元素，也是自然界中迄今已知熔点（-272.1 ℃）和沸点（-268.94 ℃）最低的元素，广泛应用于航空、医疗、低温超导、芯片制造、民用高科技等领域，发挥着不可替代的作用。目前工业使用的氦气主要来自天然气，主要来自岩石中U、Th元素的放射性衰变。岩石中U和Th含量低，半衰期极其漫长，生氦速率极其缓慢，很难聚集形成独立的氦气藏，仅在少数天然气藏中富集，大多数天然气藏贫氦[1]。随着经济和高科技的发展，对氦气的需求日益增加，在哪里寻找、如何寻找富氦资源，是目前勘探家所迫切关心的问题。由于氦气的生成、富集规律与天然气成藏差异很大，有其自身的规律和特殊性，不能简单地用寻找天然气的方法来寻找氦气，因此需要建立氦气富集理论来指导氦气的勘探。
有关氦气方面的研究尽管开展得较早，但至今尚未建立起氦气富集理论。研究人员分别从氦气的来源、运移和保存条件等方面开展了相关研究，且观点分歧较大。例如，关于放射性来源的富氦气藏中氦源问题，观点各不相同。有学者认为来自花岗岩和伟晶岩中铀、钍的衰变[2]，也有认为来自烃源岩[3]；有观点笼统认为来自浅部地壳[4]，也有认为由基底岩石和烃源岩共同生成[5]；还有认为主要来自基底[6-7]。总之，关于富氦气藏中放射性成因氦气的来源至今没形成统一认识。关于运移通道的问题，有学者认为氦气通过基底断层和裂隙发生运移聚集[5,8]，在这方面大家观点比较一致；由于氦气分子直径小，扩散和渗透性较强，有观点认为氦气相对于其他气体分子会优先溢出，因此在封盖条件良好的环境下才能聚集[9]；但也有观点持不同看法，研究发现很多富氦气藏封盖条件并不算好，氦气富集并不需要很好的盖层，如果盖层封闭条件太好，区域上没有泄压通道，不利于深部流体上移，深部流体中的氦气也很难到达上覆气藏，难以形成富氦气藏[10]。关于运移相态，不少研究认为水溶型氦气对富氦气藏的形成起重要作用[11-12]。另外，研究还发现，几乎在所有地热水或温泉气中，都有一定氦气显示，有些地区氦气含量还比较高，例如渭河盆地，地热水井中氦气显示十分普遍，在地热水释放出的气体中氦气平均含量约1%，初步估算，该盆地氦气远景资源量达33.82×108 m3[13]。尽管其资源潜力较大，但难以开发和形成规模产量，不是未来氦气勘探开发的主要领域，但却从侧面印证了氦气以水溶态运聚的可能性。在氦气富集理论研究方面，根据岩石中U、Th含量很低、半衰期十分漫长、供氦强度非常低的特点，有学者提出了氦气弱源成藏的概念[1,14]。
经过多年的研究，笔者研究团队在氦气的富集机理[1,14]、富集模式[15]、中国含油气盆地氦气成因及分布规律[16]、氦气与天然气组分的伴生耦合关系[17]、氦气富集与天然气成藏的差异以及勘探面临的诸多误区等方面[10]取得了系统的重要进展。在以上研究基础上，笔者团队开展了大量新的研究工作，包括新的样品采集、分析化验、有效和主力氦源岩分析及典型富氦气藏解剖等方面，提升了氦气富集、分布和主控因素等方面的整体认识，初步建立氦气富集理论，提出富氦气藏勘探思路，指导氦气资源评价和富氦气藏勘探。

1 样品采集和分析方法

笔者团队采集了国内主要含油气盆地天然气样品和岩石样品，进行氦气含量、组分、同位素及岩石样品中U、Th含量分析，为了进行对比研究，还收集了国内外公开发表的天然气中氦气含量和岩石中U、Th含量数据作为补充。

1.1 样品采集

在四川、鄂尔多斯、塔里木、准噶尔、柴达木等盆地采集了碳酸盐岩、砂岩、暗色泥岩、煤、花岗岩等岩心样品1 000余块，采集常规储层天然气、致密砂岩气、火山岩储层天然气、页岩气、煤层气等样品300余个。

1.2 分析测试方法

天然气中氦气含量在中国计量科学研究院采用Agilent 7890气相色谱仪分析，氩气作为载气；氦同位素组成用稀有气体质谱仪进行分析；U、Th含量测定使用NexION 300D等离子体质谱仪进行分析。

2 分析结果

根据氦气含量分析结果，筛查出了一批相对富氦气田或富氦区（见表1）。不同盆地的富氦气田天然气组分差异较大。
表1 中国主要富氦气田天然气组分和氦气含量表
盆地 气田 井号 层位 天然气组分/% (3He/4He)/
10-8		 R/Ra 幔源氦
占比/%		 数据/文献来源
C1 C2 C3 CO2 N2 He
塔
里
木		 和田河 玛2 C 85.62 0.83 0.27 3.83 9.42 0.327 12.60 0.09 1.38 本文
玛3-1H C 76.91 0.45 0.12 12.55 7.48 0.372 13.10 0.09 1.44
玛4-B2H O 85.10 1.58 0.62 1.31 11.00 0.289 14.80 0.11 1.64
玛5-2H C 84.84 1.20 0.44 3.08 9.77 0.281 13.80 0.10 1.52
玛4-10H C 84.81 1.40 0.52 2.25 10.40 0.286 11.70 0.08 1.27
玛4-H2 O 85.03 1.52 0.58 1.26 10.90 0.291 13.80 0.10 1.52
阿克
莫木		 阿克1-2 K1 78.04 0.20 0.02 14.19 7.86 0.125 106.00 0.76 12.33 本文
阿克1-H4 K1 77.96 0.22 0.02 13.61 8.22 0.121 95.80 0.68 11.13
阿克4-1 K1 78.40 0.37 0.05 13.4 7.92 0.111 65.20 0.47 7.54
阿克401 K1 77.89 0.37 0.05 13.91 7.92 0.110 87.40 0.62 10.15
阿克101 K1 78.07 0.29 0.03 13.41 8.39 0.119 82.30 0.59 9.55
阿克1 K1 77.82 0.20 0.02 14.26 7.97 0.122 99.00 0.71 11.51
柴
达
木		 马北 马北1 E 92.37 1.45 0.23 1.18 1.96 0.074 0 本文
马八2-1 E 78.96 9.34 3.55 0 4.80 0.231 0
马八H1-1 E 80.14 8.49 2.90 0 5.76 0.259 0
马八2-6 E 79.73 8.44 2.82 0 5.63 0.245 0
马八3-2 E 80.46 8.38 3.12 0 4.31 0.202 0
东坪 东坪305 基岩 76.75 1.06 0.21 0 22.30 0.695 0 本文
东坪H302 E 90.86 0.47 0.06 0 8.04 0.086 0
东坪307 E 82.17 0.94 0.18 0 17.00 0.387 0
东坪306 E+基岩 85.11 0.80 0.11 0 14.10 0.606 0
坪3H-6-2 E+基岩 87.36 0.68 0.11 0 11.90 0.284 0
坪1-2-8 基岩 92.43 1.98 0.32 0.93 4.03 0.072 0
坪1H-2-5 基岩 93.29 1.82 0.28 0.17 4.23 0.074 0
尖北 尖北H1-1 基岩 84.51 2.29 0.19 0 13.00 0.208 0 本文
尖探1 基岩 83.67 2.07 0.17 0 12.90 0.258 0
尖北1-2 基岩 85.69 2.22 0.18 0 12.00 0.171 0
尖探2 基岩 84.47 2.26 0.18 0 12.80 0.178 0
四
川		 威远 威2 Z1d 85.07 0.11 4.66 8.33 0.250 2.90 0.02 0 [21]
威23 —C1—Z2 85.44 0.15 4.75 8.14 0.260 0
威30 Z1d 86.57 0.14 4.40 7.55 0.340 0
威46 Z1d 85.66 0.11 4.66 8.11 0.250 0
威100 Z1d 86.80 0.13 5.07 6.47 0.300 0
威106 Z1d 86.54 0.07 4.82 6.26 0.320 0
威42 —C2+3x 89.25 0.07 3.97 6.52 0.190 2.50 0.02 0 [1]
威118 —C2+3x 90.93 0.12 0.36 6.63 0.200 2.60 0.02 0
威36-1 —C 89.27 0.08 3.91 6.43 0.190 2.60 0.02 0
威112 Z1d 88.81 0.08 4.07 6.76 0.230 3.90 0.03 0
威71 —C2+3x 89.75 0.10 3.10 6.81 0.220 2.70 0.02 0
威46 Z1d 84.75 0.07 5.19 9.11 0.240 2.80 0.02 0
威201-H3① —C1q 94.80 0.38 1.61 3.00 0.138 1.31 0.01 0 本文
威201-H1② S1l 93.28 0.41 1.14 4.96 0.112 1.15 0.01 0
渤海湾 花沟 花501 N 1.77 34.27 61.86 2.080 434.00 3.10 39.30 [22]
三水 宝月 水深44 E 12.29 1.93 83.09 1.79 0.110 636.00 4.54 57.70 [23]
水深24 E 0.25 99.48 0.25 0.250 639.00 4.56 58.00
水深3 E 65.23 5.47 15.59 13.62 0.260 572.00 4.09 51.90
南35 E 76.81 10.58 9.76 0.190 429.00 3.06 38.90
宝1井 E 0.260 160.00 1.14 14.40
松
辽		 五站 五102 F③ 94.80 1.37 0.45 0.100 26.10 0.19 2.20 [24]
五101 F 94.80 1.37 0.51 0.110 35.50 0.25 3.10
五106 F 92.20 1.61 0.55 0.210 36.20 0.26 3.10
五109 F 94.80 1.43 0.30 0.110 39.90 0.28 3.50
五深1 F 93.70 1.64 0.43 0.130 26.10 0.19 2.20
太平庄 庄深1 F 89.30 1.19 0.26 0.140 54.70 0.39 4.80
万11 Y④ 82.10 2.69 0.22 0.140 67.80 0.48 6.00
双17 F 86.90 1.41 0.27 0.190 42.90 0.31 3.70
苏北 黄桥 黄浅2 N 27.39 6.11 8.80 57.87 1.200 489.00 3.49 44.40 [25]
黄浅14 N 27.44 2.72 4.26 63.26 1.340 371.00 2.65 33.60
浅2 N 23.30 2.84 10.53 62.34 1.240 [26]
浅4 N 19.73 6.54 12.61 60.25 1.030
浅14 N 27.06 2.83 4.24 64.53 1.330

注：①威远气田寒武系筇竹寺组页岩气；②威远气田志留系龙马溪组页岩气；③F为扶余油层；④Y为杨大城子油层；R/Ra为样品氦的3He/4He值（R）与大气氦的3He/4He值（Ra）的比值；N—新近系；E—古近系；K1—下白垩统；C—石炭系；S1l—下志留统龙马溪组；O—奥陶系；Z2—上震旦统；Z1d—下震旦统陡山沱组；—C—寒武系；—C1—下寒武统；—C2+3X—中—上寒武统洗象池组；—C1q—下寒武统筇竹寺组

塔里木、柴达木和四川等这些中西部盆地，天然气都以烃类气体为主，也含有较高的非烃类气体。烃类气体中，塔里木和四川盆地天然气中乙烷等重烃气含量较低，基本全为干气，柴达木盆地东坪和尖北气田为干气，马北气田乙烷含量较高，为湿气。非烃气体中，所有气田氮气含量都较高，例如和田河气田氮气平均含量为10.4%，阿克莫木气田氮气平均含量为8.01%，东坪气田氮气平均含量为9.53%，尖北气田氮气平均含量为12.45%，马北气田氮气略低，平均含量为4.90%，威远气田氮气平均含量为7.29%。另外，从表1还可以看出，富氦气田中氮气和氦气含量明显呈正相关关系。二氧化碳含量在不同气田之间差异很大，阿克莫木气田为13.80%，和田河气田玛2、玛3井区平均含量为8.76%，而玛4井和玛5井区含量较低，平均含量仅1.25%。柴达木盆地几个富氦气田二氧化碳含量都很低，多数样品甚至未检出二氧化碳。四川威远气田有一定的二氧化碳量，平均含量为4.16%。
东部盆地富氦气田天然气组分与中西部盆地差异很大，富氦气藏以高含二氧化碳和氮气等非烃气为主，烃类气体为辅。例如渤海湾盆地花沟气田花501井，甲烷含量仅1.77%，二氧化碳含量为34.27%，氮气含量为61.86%；苏北盆地黄桥气田，甲烷平均含量为24.98%，二氧化碳平均含量为8.09%，氮气平均含量为61.65%；三水盆地宝月气田不同钻井天然气组分差异很大，例如水深44、水深24井以二氧化碳占绝对优势，含量分别为83.09%和99.48%，烃类气体含量很低，而水深3、南35井却以烃类气体为主，甲烷含量分别为65.23%和76.81%。松辽盆地五站和太平庄富氦气田天然气仍以烃类气体为主，甲烷平均含量为91.08%，二氧化碳平均含量为0.37%。
关于氦气含量，塔里木盆地和田河气田氦气含量为0.281%~0.372%，平均为0.320%；阿克莫木气田氦气含量为0.110%~0.125%，平均为0.120%。柴达木盆地马北气田氦气含量为0.074%~0.259%，平均为0.212%；东坪气田不同区块氦气含量差异明显，东坪1区块氦气含量为0.072%~0.074%，平均为0.073%；东坪3区块氦气含量为0.086%~0.695%，平均为0.319%；尖北气田氦气含量为0.171%~0.258%，平均为0.193%。
中国富氦气田中氦同位素比值在不同盆地或不同气田都有较大差异，例如塔里木盆地和田河气田3He/4He值为（11.70~14.80）×10-8，反映出微量幔源氦混入特征，比例小于2%；阿克莫木气田3He/4He值为（65.2~106.0）×10-8，幔源氦的比例为10%左右。柴达木盆地本文未作氦同位素分析，据前人发表的数据[18]，3He/4He值为（1.01~3.62）×10-8，与壳源氦端元值相当，未混入幔源氦。四川盆地威远气田以及威201-H1、威201-H3两口页岩气井，3He/4He值为（1.15~1.31）× 10-8，为典型壳源氦，无幔源氦混入。松辽盆地3He/4He值为（26.1~67.8）×10-8，有明显幔源氦混入，混入比例为2.2%~6.0%，渤海湾盆地、三水盆地、苏北盆地3He/4He值为（1.60~6.39）×10-6，比壳源氦高两个数量级，幔源氦的比例较高，有些样品幔源氦的比例甚至超过50%，例如宝月气田的水深44、水深24井等。

3 富氦气藏中氦气来源

天然气中的氦气有壳源和幔源两种来源[19-20]，都属无机成因。中国所有气田中的氦气都以4He为主，但东部地区3He含量相对于中、西部地区高，样品有明显的幔源氦的混入，为壳-幔混合型；中部地区的四川和鄂尔多斯盆地等全为壳源氦；西部地区的塔里木盆地氦气部分样品显示出有微量或少量幔源氦混入，总体上也为壳源成因[15]。因此，本文主要讨论壳源氦，即放射性成因氦气富集，并提出有效氦源岩和主力氦源岩的概念。

3.1 有效氦源岩

本文把有效氦源岩定义为给气藏提供氦气的所有岩石。不同岩石铀和钍的含量差异较大，同一种岩石在不同地区也会有较强的非均质性（见表2）。总体而言，除沉积型铀矿外，富有机质泥页岩、煤层和铝土岩往往铀和钍含量相对较高，在贵州贵定地区甚至发育铀含量高达288×10-6 μg/g的富铀煤[11]；花岗岩等酸性岩次之，而砂岩和碳酸盐岩一般贫铀、钍，生氦量极少，生氦速率很低（见图1）。
表2 中国部分含油气盆地主要岩性岩石U、Th含量
盆地/地区 岩性 年代 样品数 U/(10-6 μg·g-1) Th/(10-6 μg·g-1) 数据/文献
来源
平均值 最大值 最小值 平均值 最大值 最小值
四川盆地 花岗岩 Z 6 6.70 12.30 2.68 32.50 49.10 21.80 [27]
四川盆地 页岩 —C 118 22.96 201.00 1.12 9.34 15.35 0.30 本文
四川盆地 泥岩 T 18 4.63 7.77 3.25 17.08 22.70 13.40 本文
四川盆地 砂岩 T—J 40 1.94 4.29 0.96 8.32 18.00 3.56 本文
鄂尔多斯盆地 煤 C 13 4.90 24.50 0.83 12.23 21.6 1.56 本文
鄂尔多斯盆地 碳酸盐岩 O 84 0.58 2.96 0.04 0.69 6.18 0.03 本文
鄂尔多斯盆地 铝土岩 8 23.50 48.50 10.50 88.51 215.00 46.90 本文
松辽盆地 沉积岩 P 19 2.94 5.13 0.69 10.41 13.16 7.55 [28]
松辽盆地 流纹岩 K 14 4.42 7.88 1.50 22.22 33.61 12.80 [29]
松辽盆地 泥质板岩 P 32 2.72 3.81 1.15 11.55 13.94 4.35 [30]
松辽盆地 火山岩 K 15 13.13 32.20 4.13 2.70 4.40 0.98 [31]
柴达木盆地 碎屑岩 J 34 4.17 7.72 1.38 15.90 24.80 6.90 [32]
柴达木盆地 花岗岩 D 4 16.62 18.14 14.89 72.50 79.25 69.53 [33]
广西宜山地区 煤 P 26 72.43 114.00 35.00 11.07 27.50 1.16 [34]
贵州贵定地区 煤 P 14 211.00 288.00 67.90 3.14 6.53 1.91 [35]
贵州六盘水地区 煤 P 4 1.15 1.63 0.74 3.07 6.63 0.59 本文
贵州六盘水地区 煤系泥岩 P 14 11.78 73.00 0.40 13.14 24.90 0.56 本文
图1 不同岩石生氦速率
但并非所有岩石生成的氦气对气藏都有贡献，一般情况下，在天然气成藏过程中（天然气从烃源岩到储层），烃源岩生成的氦气随天然气运移至储层，储层也会生成微量的氦气，被天然气捕获，因此烃源岩和储层都可视为有效氦源，包括煤层、各种富有机质泥岩和富有机质灰岩等烃源岩，以及砂岩、碳酸盐和火山岩等含有U、Th的储气层。相比烃源岩，砂岩和碳酸盐岩由于U、Th含量较低，对氦气贡献并不大（见图1）。
由于烃源岩生气强度远大于其生氦强度，天然气对氦气有较强的稀释作用，导致气藏难以富氦。Brown通过计算发现，生烃潜量为2 mg/g的有机质页岩成熟后生成的甲烷量是其10亿年产生氦气量的3 000倍[11]。笔者对四川盆地下志留统龙马溪组页岩进行研究发现，TOC平均约为3.0%，铀平均含量约为10×10-6 μg/g，经过对焦石坝、威远和昭通地区龙马溪组页岩气取样测试，31个样品氦气含量为0.017 3%~0.049 1%，平均为0.028%，为贫氦气藏[1]。此外，2023年在四川盆地钻探的寒武系页岩气井资201井，目的层寒武系筇竹寺组页岩铀的平均含量高达22.96×10-6 μg/g，个别井段甚至超过100×10-6 μg/g，钍平均含量为9.3×10-6 μg/g（见表2），不仅铀、钍含量较高，其年龄也比较古老（距今5亿年），生氦时间较长，通过取样测试页岩气中氦气含量仅0.016%。由此可见，虽然一些富有机质泥页岩具备较高的生氦能力，但其生成的烃类气体会严重稀释氦气，仅凭烃源岩中U、Th生成的氦不足以形成富氦气田，富氦气藏的形成，需要更多额外的氦源给气藏供氦，这种氦源称之为主力氦源，当然也属于有效氦源。

3.2 主力氦源岩

主力氦源岩是指对气藏富氦起决定性作用的有效氦源岩，由于油气系统内的烃源岩及大多数储集岩都不具备成为主力氦源岩的能力，因此，主力氦源岩大多是油气系统以外体量较大、并有一定铀、钍含量的古老基底岩石。目前国内外发现的富氦气田均位于古老基底之上或在古老基底附近，例如四川盆地威远气田、柴达木盆地东坪气田、美国Hugoton和Panhandle气田、阿尔及利亚B. Hassi R’ Mel气田[1,4,36]。以四川盆地威远气田为例，其气藏氦气含量为0.2%左右，震旦系气藏之下发育大面积古老花岗岩体，是威远气田的主力氦源岩（见图2），而附近的安岳气田，没有额外氦源供氦，只能形成贫氦气藏，氦气含量为0.015%~0.020%。
图2 威远构造生烃、埋藏史、氦气含量与花岗岩分布图（据文献[1]，有修改）

P—二叠系；S—志留系；—C1y—下寒武统遇仙寺组；Z2dn—上震旦统灯影组；AnZ—前震旦系

另外，研究人员在宜昌地区下寒武统水井沱组（相当于威远气田寒武系筇竹寺组）发现了氦气平均含量高达0.2%的富氦页岩气[37]，富氦的主要原因是宜昌寒武系页岩气藏附近分布有大面积古老花岗岩体，这些岩体为气藏提供了额外的氦。笔者在四川盆地测试的威201-H1和威201-H3两口页岩气井的氦气含量均超过0.1%，这两口井附近也存在古老的花岗岩基底。
一般情况下，大多数气藏缺乏主力氦源岩，这是国内外大多数气藏贫氦的根本原因，在特定的地质条件下，只有主力氦源岩产生的氦顺利进入气藏才有可能形成富氦气藏。因此，富氦气藏的形成需要经历“多源供氦、主源富氦”的过程[1]，主力氦源决定气藏是否富氦。

4 氦气富集机理

4.1 氦气的运移

4.1.1 氦气的释放与水溶

氦气的初次运移是指矿物或岩石内铀、钍发生放射性衰变产生的4He脱离宿主矿物进入孔隙空间的过程。初次运移的方式包括α离子反冲脱离矿物、扩散、矿物破裂和矿物转换过程中释放出氦气4种方式[38]。氦能否从矿物中迁移出来主要取决于不同矿物对氦的封闭温度（见表3），除石榴石外大多数产氦矿物的封闭温度低于250 ℃。埋藏越深，地层温度越高，矿物对氦的封闭能力越差，当温度超过矿物的封闭温度后，生成的氦才能从宿主矿物中迁移出来。
表3 含氦矿物的氦封闭温度
矿物 封闭温度/℃ 数据/文献来源
磷灰石 55~100 [39-40]
赤铁矿 90~250 [41]
锆石 180~200 [42-43]
石榴石 590~630 [42,44]
独居石 182~299 [45]
榍石 150~200 [46]
沥青铀矿 200 [47-48]
铌钛铀矿 125 [49]
晶质铀矿 27~76 [50]
磁铁矿 250 [51]
萤石 47~143 [52]
碳酸盐矿物 60~80 [53]
氦气的二次运移是指氦气脱离生氦矿物之后的一切运移过程，包括从深部基底运移到浅部地层的过程以及在富集过程中伴随天然气的运移过程。氦经初次运移从宿主矿物进入岩石孔隙空间，由于氦气生成的速度极其缓慢，孔隙空间中的氦气难以形成大规模聚集以突破“封存压力”形成独立氦气藏，孔隙中的氦气一般是溶于地层水从而保存下来。氦在孔隙水中的扩散速度是非常缓慢的，需要通过地质流体迁移才可以实现远距离的运移[54-55]。

4.1.2 氦气的运移载体

由于古老基底岩石不具备生烃能力，氦气从古老基底中运移出来，其载体往往是古老岩石中的地层水。前人常用20Ne的含量来表示地下水的活跃程度和对气藏的影响，本文对不同地区富氦气藏中的稀有气体研究发现，4He与20Ne含量有很强的正相关关系（见图3），因此推断4He也来自脱溶的地下水。目前在很多地热井或者温泉水中获取的气体中，常发现含量很高的氦气，如晋中盆地地热井水溶气中的氦气含量甚至高达18%[56]，这也更加直观地说明氦气运移与地下水密切相关。
图3 典型富氦气田4He与20Ne含量关系图（威远气田样品取自震旦系、寒武系和奥陶系，威远页岩气样品取自龙马溪组，数据均为自测，其他数据来自文献[4,12,57]）

4.2 壳源氦气的脱溶作用

古老地层水脱气富氦是壳源氦气的富集机理[1]。含U、Th的古老岩石经历漫长时间生成的氦气通过多种方式突破矿物晶格，以水溶态保存在孔隙水中，在构造抬升、挤压等地质作用下，溶解了氦的古老地层水沿断裂向上运移到浅部地层，随温度和压力的降低，氦气在水中的溶解度会迅速降低[58]。若地层水中溶解的氦气达到饱和状态，氦气则从水中脱出并以游离态向上运移到上覆气藏中或者散失，若尚未达到饱和状态，氦气则继续以水溶态沿着断裂和不整合面迁移，遵循亨利定律，遇到气藏便从水中脱溶释放出氦气，在气藏中聚集形成富氦气藏。

5 富氦气藏赋存特征

5.1 古老基底之上且多在浅层

目前国内外已发现的放射性成因的富氦气藏都发育在古老基底之上，例如美国Hugoton和Panhandle气田、阿尔及利亚Hassi R’ Mel气田、中国四川盆地威远气田、柴达木盆地东坪气田等[4,18,22,48]。
另外，世界主要富氦气藏的埋藏都较浅（见表4），例如美国Hugoton和Panhandle气田，埋藏深度为430~1 670 m；坦桑尼亚Rukwa气田，气藏埋藏深度为500~2 500 m。国内的富氦气田埋藏深度也都比较浅，例如威远气田寒武系和震旦系灯影组气藏埋深为2 179~3 276 m，和田河气田埋深为1 546~2 272 m。富氦气藏埋藏深度较浅，是由于后期经历了大幅度的构造抬升所致，这也是富氦气藏所必备的地质条件。
表4 全球代表性的富氦气藏埋藏深度
国家 气田 埋深/m 氦气含量/% 数据/文献来源
美国 Hugoton 430~1 670 0.200~1.180 [4,59]
Panhandle 430~1 670 0.150~2.100
坦桑尼亚 Rukwa 500~2 500 2.500~4.200 [60]
阿尔及利亚 Hassi R’Mel 2 150 0.090~0.220 [36]
中国 黄桥气田 371~378 1.030~1.340 [25-26]
和田河气田 1 546~2 272 0.231~0.373 [61]
阿克莫木气田 3 311~3 708 0.099~0.125
威远气田 2 179~3 276 0.120~0.340 [21]
东坪气田 636~3 727 0.057~0.695 本文
马北气田 741~1 790 0.074~0.295
东胜气田 3 250 0.045~0.487 [62]

5.2 构造活动强烈且抬升幅度较大的地区

研究发现，大多数富氦气田都分布在克拉通盆地边缘、克拉通内的隆起区或与古老地层有联系的山前冲断带等地区，这些地区构造活动强烈、构造抬升幅度较大。塔里木盆地和田河气田位于塔里木克拉通内的构造隆起区，气田整体富氦，且具有气藏构造位置越高，氦气含量越高的特征，如西部的玛8和玛3气藏构造位置高于东部的玛4和玛5圈闭，西部氦气含量高于东部。四川盆地威远气田位于古隆起最高部位，喜马拉雅期以来抬升幅度超过4 000 m，氦气含量远高于同地区具有相同地质条件但抬升幅度较小的资阳气区。类似地，柴达木盆地东坪气田东坪1井区氦气平均含量低于0.1%，而构造位置较高的东坪3井区氦气平均含量却大于0.3%（见图4）。
图4 典型富氦气田构造位置与氦气含量关系（b图中资1、资2、资3、资5、资6、资7等井的数据引自文献[63]）

5.3 地下水活跃地区

地下水是古老基底中氦气保存和运移的重要载体，目前所发现的富氦气田常具有边底水活跃的特征。如东坪气田3井区生产井的氦气水比为0.122~0.561 m3/104 m3，东坪气田1井区为0.051~0.156 m3/104 m3[64]，低于东坪3井区。同时，东坪3井区天然气氦气平均含量为0.319%，明显高于东坪1井区（平均含量为0.068 5%）。四川盆地威远气田及塔里木盆地和田河气田氦气含量较高，在早期开展成藏研究时，曾认为这两个气田的形成与水溶气脱气成藏有关[65-66]。威远气田和威远龙马溪组页岩气相比，前者富氦，后者贫氦，从反映地下水对气藏影响的参数20Ne含量来看，威远气田20Ne含量为（1.7~3.0）×10-8，整体高于威远龙马溪组页岩气的（0.7~1.4）×10-8，这说明威远气田有更为活跃的地下水，活跃的地下水与氦气的富集密不可分。美国Hugoton和Panhandle气田也具有气-水界面处氦气含量相对较高的特点[67]，这在某种程度上反映了氦气富集离不开地下水为气藏提供氦源。

5.4 天然气储量丰度较低的常压或低压带

目前中国发现的富氦气藏大多是常压或者低压气藏，气藏压力系数基本都低于1.20（见表5），甚至在鄂尔多斯盆地发现的庆阳富氦气田压力系数仅0.77，但其氦气含量却高达0.14%[68]。目前发现的富氦气田几乎没有高压或者超高压气藏，这是因为气藏压力系数过高，会导致深部含氦流体难以进入气藏，反而不利于氦气富集。
表5 典型富氦气田压力系数分布
盆地 气田 层位 压力系数
塔里木 和田河气田 C—O 1.00
塔里木 阿克莫木气田 K 1.01~1.07
四川 威远气田 —C—Z 1.00
柴达木 东坪气田 E—基岩 1.00~1.26
柴达木 马北气田 基岩 1.11
鄂尔多斯 东胜气田 P 0.93
鄂尔多斯 庆阳气田 P 0.77
氦气作为天然气的伴生气，其含量与天然气的储量丰度密切相关，笔者通过收集中国不同地区气田的氦气含量和天然气储量丰度（单位面积地质储量）数据发现，富氦气田的天然气储量丰度往往较低，氦气含量超过0.1%的气田储量丰度一般都小于1.5×109 m3/km2，除阿克莫木气田和尖北气田之外，均不足1× 109 m3/km2（见图5）。天然气储量丰度过高的地区目前尚未发现富氦气田，因为储量丰度越高，对氦气稀释程度越大。这充分说明在相似地质背景下，氦气含量和烃源岩演化程度、生气强度等呈明显的负相关[65-66]。
图5 中国四大盆地氦气含量与天然气储量丰度关系图

5.5 富氦气藏中氦气与氮气相伴生

笔者通过研究柴达木盆地东坪、牛中和牛东气田、四川盆地威远构造奥陶系、寒武系和震旦系气藏的氦气与氮气含量，发现两者具有很好的正相关性。美国著名大型富氦气田Hugoton和Panhandle气田也存在此类关系（见图6）。Chen等根据He-N2在地壳的共生现象，建立了数学模型，推测氦气和氮气形成地点和时间[69]。
图6 柴达木盆地与四川盆地氦气与氮气含量关系
由于氦气与氮气的来源和生成机理不同，但两者“伴生”关系明显，据此，提出氦气与氮气具有耦合作用”[17]。①富氦气藏中两者含量关系密切；②两者都依靠地下水的运移最终富集在气藏中；③在构造抬升作用下，地下水向构造高部位（威远、和田河）运移，或者天然气沿古老地层横向运移，捕获地层水中的氦气和氮气，不排除横向运移合并氮气和氦气最终富集在天然气藏；④氦气和氮气可能都主要来自古老基底岩石，可视为同源，氦来自岩石中U、Th的放射性衰变，氮主要来自无机物中含氮化合物的分解，氦气与氮气都为惰性气体，在地壳中比较稳定，亨利常数比较接近，生成后都溶解在地下水中，随地下水运移，在气藏中同时脱气富集，为“同溶共储、共聚”的过程。

6 氦气富集主控因素

6.1 古老基底为气藏提供主力氦源

主力氦源是氦气富集必不可少的条件，壳源富氦气田的主力氦源一般多为古老基底，岩性一般为花岗岩、片麻岩等，U、Th含量高于砂岩和碳酸盐岩，其年代老、规模大，发生放射性衰变的时间长，累积生成大量氦气并保存在地下水中，在适当条件下给上覆气藏提供氦气，形成富氦气藏。

6.2 断裂为含氦流体提供运移通道

古老基底生成的氦以水溶态形式保存，仅凭地下水和氦在孔隙水中的缓慢扩散，氦气难以在浅部气藏中富集，需要断裂体系连通深部氦源和浅部气藏，成为深部含氦流体向上运移的高效通道，例如威远气田、和田河气田、东坪气田等都发育断裂（见图4）。

6.3 晚期构造抬升为含氦地层水往上运移提供动力

在具备主力氦源、运移通道等条件之后，深部古老地层水向上运移还需要构造抬升、挤压为深部流体向上运移提供动力，否则古老地层水难以向上大规模运移至气藏。例如四川盆地威远构造，该构造上发育威远气田和资阳气区，二者都发育古老花岗岩体，但由于喜马拉雅构造运动使威远构造发生不均衡抬升，威远气田抬升幅度较大，超过了原来的资阳构造高点，资阳地区抬升幅度较小，不仅导致威远气田富氦，也导致部分寒武系筇竹寺组页岩气也富氦，而资阳地区由于抬升幅度有限，基底花岗岩中的水体难以运移到上覆气藏，故也难以形成富氦气藏，氦气含量较低（见图2、图7）。
图7 威远构造喜马拉雅运动前后演化图（据文献[16]，有修改）

6.4 烃源岩生气强度中等有利于氦气富集

天然气中氦气含量受烃源岩生气强度影响较大，相同时代的烃源岩，若天然气生气强度过大，则会严重稀释氦气，导致氦气含量降低；反之，若生气强度较弱，对氦气的稀释程度较小，则有利于氦气富集。深部古老地层水中溶解的氦通量是一定的，即使有古老基底给气藏供氦，如果天然气生气强度较大，或给气藏的供气强度较大，也很难形成富氦气藏。

6.5 封盖能力相对适中更有利于氦气富集

由于氦气分子小、渗透和扩散能力强，多数人根据常识主观认为氦气富集需要更好的封盖条件。上文提到，富氦气藏的形成需要古老基底中水溶型氦气作为主力氦源对气藏供氦，以地下水为载体的氦气，在构造抬升等外力的作用下往上运移，如果气藏具备非常好的封盖条件，随构造抬升，则很容易在气藏中形成异常高压，古老基底中溶解有氦气的地层水也很难运移到上覆气藏。反之，在气藏封盖条件相对薄弱地区，气藏中的异常高压能够释放，有利于深部地层水往上运移，这样更能使气藏富氦。因此，这也很好解释了为什么富氦气藏几乎全是常压或负压气藏的原因。当然，封盖能力相对较弱并不是说封盖能力越差越好，前提是必须保证能把天然气保存下来。

7 氦气富集模式

含油气盆地类型较多，使得氦气富集成藏的成因类型和富集模式也有差异。

7.1 壳源氦气富集模式

壳源富氦气藏的富集模式可以分为古老地层水上移释氦、天然气沿古老储层运移富氦、页岩气（包括煤层气）藏富氦3种模式（见图8）。
图8 各种富氦气藏氦气富集机理与模式图
古老地层水上移释氦是最普遍的氦气富集模式，例如四川盆地威远气田、塔里木盆地和田河气田和鄂尔多斯盆地东胜气田等[1,70 -71]。古老基底岩石产生的氦保存在地层水中，随着时间的累积，地层水中的氦不断累积，在喜马拉雅期构造运动作用下，地层经历大幅度抬升，同时产生沟通古老基底和上覆气藏的断裂，溶解了氦气的深部地层水沿断裂向上运移释放出氦气，使气藏富氦（见图8）。
天然气沿古老储层运移富氦是壳源氦气富集的另一种重要模式，主要发生在以古老基岩为储层的富氦气藏中，或者基岩是天然气运移主要通道的气藏中，例如柴达木盆地东坪气田和尖北气田[1]。古老储层生成的氦气保存在地层孔隙水中，当天然气沿古老储层运移时，地层水中的氦气会脱溶进入天然气，天然气运移的过程也是氦气不断富集的过程，运移距离越长，捕获的氦气越多，最终在构造高部位形成富氦气藏（见图8）。
页岩气（包括煤层气）氦气富集模式比较特殊，因为页岩本身的生气量很大，会严重稀释页岩本身生成的氦，故很少在页岩气或煤层气中发现富氦气藏。富有机质页岩或煤层在热演化过程中生成的天然气一部分运移到上覆圈闭中，另一部分则残留在页岩或煤层中形成贫氦气藏。但如果页岩气藏或煤层下面或附近发育其他含铀、钍的古老岩体，就有可能形成富氦的页岩气藏或煤层气储层（见图8）。

7.2 壳-幔混源氦气富集模式

壳-幔混源富氦气藏主要包括以烃类气、氮气、二氧化碳为主的3类气藏，其氦气富集模式各有不同。
多数情况下以烃类气为主的壳-幔混源富氦气藏中氦气仍以壳源为主。烃源岩生成的天然气携带自身产生的氦运移到储层中形成贫氦气藏，当构造活动产生了沟通上地幔的深大断裂，同时在深部地壳也产生了一系列断裂，幔源氦和溶解了氦气的深部地层水沿断裂向上运移进入气藏，使气藏富氦（见图8）。此类气藏幔源成分不高，主力氦源仍是古老基底岩石，典型的气田有松辽盆地双城—平川地区五站和太平庄气田[1]。
以二氧化碳为主的壳-幔混源富氦气藏，含有少量氮气和烃类气。二氧化碳是无机成因，与岩浆活动有关，岩浆活动会把深部地幔流体带到圈闭中，同时产生的断裂使古老基底和其他岩层生成的氦也一并进入气藏富集（见图8）。这类气藏的主力氦源多来自地幔，典型的例子有三水盆地宝月气田中部分气藏，幔源氦气超过50%[1]。
以氮气为主的壳-幔混源富氦气藏，含少量烃类和二氧化碳。氮气主要来源于地壳深部含氮化合物的高温裂解，而高温则来源于岩浆活动或者深部热液。研究表明，中国东部大型沉积盆地的基底都存在古老地块，松辽盆地的基底为古生界，渤海湾盆地基底为太古宇，苏北盆地基底为元古宇等。中新生代以来太平洋板块向欧亚板块俯冲，沿北东方向产生地壳破裂，上地幔沿地壳减薄和地裂带隆升，沿主要张裂带发生喷溢活动，导致上地幔热量散失，被上部岩石圈吸收，在东部各含油气盆地产生地温梯度高异常区[72]。另外，高温还会使岩石生成的氦突破封闭温度，有利于氦从产氦矿物中释放出来，这类气藏中的氦气往往以壳源氦为主，幔源氦占比虽高，但一般小于50%，例如苏北盆地黄桥气田氮气藏，氦气含量超过1.0%，3He/4He值为（3.71~4.89）×10-6，幔源氦的比例为34%~44%，即使把幔源氦的成分扣除，氦气含量仍较高[73]。另外，其40Ar/36Ar值为717，远大于新近系具有的40Ar年代累计效应值，Ar可能来自古老基底的基岩和上地幔[71]。气田位于郯庐断裂带附近，拥有元古宇基底，岩浆活动频繁，地温梯度较高，为地壳深部含氮化合物的高温裂解提供了较有利地质条件。

8 氦气勘探思路

氦气是天然气中的伴生气，但并不意味着找到天然气就能找到富氦气藏。迄今为止，世界上发现的富氦气田都是在寻找天然气时发现的，这样的气藏数量很少，世界上绝大多数气藏是贫氦气藏。由于对氦气的富集机理和分布规律认识程度有限，至今还未形成针对富氦气藏的勘探思路。通过研究发现，氦气的富集机理与天然气差异很大，形成条件和主控因素均不相同，氦气的勘探方法与天然气有很大差异，甚至与天然气的勘探有矛盾之处。因为天然气勘探总是选择“甜点”区进行钻探，而这样的地区由于天然气充注强度高，储量丰度大，对氦气的稀释程度也较大，不利于氦气的富集，即便有外源氦的供给，氦气含量也很难超过0.1%的富氦标准。因此，寻找富氦气藏需要跳出天然气勘探思路的束缚，根据氦气富集特点和富集主控因素来寻找富氦区。
首先，天然气从烃源岩到储层的成藏过程，往往只捕获了烃源岩和储层中U、Th衰变产生的氦气，捕获的氦气有限，再加上天然气对氦气的稀释作用，如果没有额外的氦源给气藏供氦，则很难形成富氦气藏；这种额外的氦源来自古老基底，因为古老基底岩石体量较大、年代老，U、Th经历的衰变时间长，累计生氦较多，生成的氦气往往溶解在地下水中保存下来。其次，基底岩石孔隙中溶解了氦气的地下水运移到上覆气藏，才能使气藏富氦，因此必须有沟通基底岩石和气藏的通道；具备运移通道之后，还必须具备地下水往上运移的驱动力，这种动力来自构造抬升。如果构造抬升的幅度较小、或者气藏基本没有抬升，古老基底中溶解了氦气的地层水难以运移到气藏附近，无法给气藏补充额外的氦气，也很难形成富氦气藏，这也说明为什么氦气往往富集在同一地层的构造高部位。
其次，要避开富氦天然气的勘探误区。避开那些生气强度大、天然气充注强度高的探区，避免天然气对氦气造成过度稀释。高压-超高压气藏分布区也不利于氦气富集，这些地区往往气藏封闭条件太好，区域上没有泄压通道，不利于深部流体上移，深部流体中的氦气也很难到达上覆气藏，难以形成富氦气藏。另外还要避开火山岩气藏，虽然火山岩来自地幔岩浆，但是岩浆侵入带上来的幔源氦气会随其他火山岩气体一起几乎散失殆尽，基本不会保留在火山岩中；其次，火山岩基性岩石居多，U、Th含量很低，生成的氦气量很少，因此很难使气藏富氦，例如准噶尔盆地克拉美丽气田，主体由石炭系火山岩构成，氦同位素分析显示都是壳源氦，氦气含量也很低，为0.2~0.3 mg/g[65- 66]。另外，并非发育古老基底的地区都能找到富氦气藏，只有在特定的地质条件下，古老基底中的氦气能够通过载体运移到气藏中才能形成富氦气藏。
因此，寻找富氦资源应该在古老基底发育区或附近寻找与古老基底距离较近、基底断裂发育、受后期构造运动影响抬升幅度较大、天然气资源为中—低丰度的气藏。这就要求这些地区天然气有效供气强度不宜太高，否则对氦气稀释程度过大，也不易形成富氦气藏。符合这样条件的地区一般位于烃源岩生气中心的外围、中—低生气强度的古老克拉通盆地边缘、盆地之间的碰撞带、盆地内部古隆起、深大断裂发育区、断层破碎带、受喜马拉雅构造运动影响、有较大幅度抬升的地区。
另外，尽管氦气是天然气中的伴生气，氦气与氮气富集耦合作用的提出，让人们清楚地认识到，氦气的富集并非依赖于烷烃气，也非依赖于CO2，真正与其伴生的是气藏中的N2。如能找到富氮气藏或者以氮气为主的气藏，大概率就能找到富氦气藏。在现实勘探生产中并不需要寻找氮气藏，但如果能掌握地质体中氮气的生成和分布规律，将对寻找氦气具有很好的借鉴意义。未来也可以尝试从氮气形成和成藏的角度来寻找以氮气为主的气藏，如果能寻找到该类气藏，必然能找到富氦资源。

9 结论

通常情况下，天然气成藏体系中天然气由烃源岩到储层形成气藏，由于烷烃气对氦气的稀释作用，氦气含量往往较低。富氦气藏的形成需要有额外的氦源进行补充，氦源主要为含有一定U、Th含量的古老基底岩石。在拉张型盆地，在岩浆活动频繁区域，额外的氦源也可以是幔源氦气。富氦气藏中氦气与氮气伴生关系明显，二者都主要来自相同的古老基底岩石，氦气来自U、Th放射性衰变，氮气来自含氮化合物分解。富氦气藏中氦气的富集经历了“多源供氦、主源富氦；氦氮伴生、同溶共聚”的富集过程。古老基底生成的氦气以水溶氦气的形式保存和运移，最终在气藏中释放富集。不同构造背景和气藏形成条件下，氦气有6种富集模式。富氦气藏的形成主要受控于古老基底岩石给气藏供氦的难易程度和供氦强度，其中基底断裂发育、构造活动强烈和地层大幅度抬升有利于基底岩石中的氦气给气藏供氦，因此，富氦气藏多分布于古老基底之上、深大断裂发育、构造活动强烈、构造抬升幅度较大地区，鉴于烷烃气对氦气的稀释作用，在烷烃气供气强度较低的区域，氦气含量也相对较高。寻找氦气有利富集区，应该在古老基底发育区寻找与基底岩石距离较近、基底断裂发育、受后期构造运动影响抬升幅度较大、并且天然气供气强度较低的地区。

参考文献

原文顺序 | 文献年度倒序 | 文中引用次数倒序
[1]
秦胜飞, 李济远, 梁传国, 等. 中国中西部富氦气藏氦气富集机理: 古老地层水脱氦富集[J]. 天然气地球科学, 2022, 33(8): 1203-1217.

DOI

QIN Shengfei, LI Jiyuan, LIANG Chuanguo, et al. Helium enrichment mechanism of helium rich gas reservoirs in central and western China: Degassing and accumulation from old formation water[J]. Natural Gas Geoscience, 2022, 33(8): 1203-1217.

DOI

[2]
RUEDEMANN P, OLES L M. Helium: Its probable origin and concentration in the Amarillo fold, Texas[J]. AAPG Bulletin, 1929, 13(7): 799-810.

[3]
PIERCE A P, GOTT G B, MYTTON J W. Uranium and helium in the Panhandle gas field, Texas, and adjacent areas: Professional paper 454-G[R]. Washington, D.C.: United States Government Printing Office, 1964.

[4]
BALLENTINE C J, LOLLAR B S. Regional groundwater focusing of nitrogen and noble gases into the Hugoton-Panhandle giant gas field, USA[J]. Geochimica et Cosmochimica Acta, 2002, 66(14): 2483-2497.

[5]
GOLD T, HELD M. Helium-nitrogen-methane systematics in natural gases of Texas and Kansas[J]. Journal of Petroleum Geology, 1987, 10(4): 415-424.

[6]
BROADHEAD R F. Helium in New Mexico: Geologic distribution, resource demand, and exploration possiblities[J]. New Mexico Geology, 2005, 27(4): 93-101.

[7]
MAIONE S J. Helium exploration: A 21st Century challenge[R]. Houston: Houston Geological Society North American Dinner Meeting, 2004.

[8]
NIKONOV V F. Formation of helium-bearing gases and trends in prospecting for them[J]. International Geology Review, 1973, 15(5): 534-541.

[9]
陶士振, 杨怡青, 陈悦, 等. 氦气资源形成地质条件、成因机理与富集规律[J]. 石油勘探与开发, 2024, 51(2): 436-452.

DOI

TAO Shizhen, YANG Yiqing, CHEN Yue, et al. Geological conditions, genetic mechanisms and accumulation patterns of helium resources[J]. Petroleum Exploration and Development, 2024, 51(2): 436-452.

[10]
秦胜飞, 陶刚, 罗鑫, 等. 氦气富集与天然气成藏差异、勘探误区[J]. 天然气工业, 2023, 43(12): 138-151.

QIN Shengfei, TAO Gang, LUO Xin, et al. Difference between helium enrichment and natural gas accumulation and misunderstandings in helium exploration[J]. Natural Gas Industry, 2023, 43(12): 138-151.

[11]
BROWN A A. Formation of high helium gases: A guide for explorationists[R]. New Orleans: AAPG Convention, 2010: 80115.

[12]
ZHANG W, LI Y H, ZHAO F H, et al. Using noble gases to trace groundwater evolution and assess helium accumulation in Weihe Basin, central China[J]. Geochimica et Cosmochimica Acta, 2019, 251: 229-246.

[13]
李玉宏, 周俊林, 张文, 等. 渭河盆地氦气成藏条件及资源前景[M]. 北京: 地质出版社, 2018.

LI Yuhong, ZHOU Junlin, ZHANG Wen, et al. Helium accumulation conditions and resource prospects in Weihe Basin, China[M]. Beijing: Geological Publishing House, 2018.

[14]
李玉宏, 张文, 王利, 等. 亨利定律与壳源氦气弱源成藏: 以渭河盆地为例[J]. 天然气地球科学, 2017, 28(4): 495-501.

DOI

LI Yuhong, ZHANG Wen, WANG Li, et al. Henry’s law and accumulation of crust-derived helium: A case from Weihe Basin, China[J]. Natural Gas Geoscience, 2017, 28(4): 495-501.

DOI

[15]
秦胜飞, 李济远, 王佳美, 等. 中国含油气盆地富氦天然气藏氦气富集模式[J]. 天然气工业, 2022, 42(7): 125-134.

QIN Shengfei, LI Jiyuan, WANG Jiamei, et al. Helium enrichment model of helium-rich gas reservoirs in petroliferous basins in China[J]. Natural Gas Industry, 2022, 42(7): 125-134.

[16]
QIN S F, XU D, LI J Y, et al. Genetic types, distribution patterns and enrichment mechanisms of helium in China’s petroliferous basins[J]. Frontiers in Earth Science, 2022, 10: 675109.

[17]
秦胜飞, 周国晓, 李济远, 等. 氦气与氮气富集耦合作用及其重要意义[J]. 天然气地球科学, 2023, 34(11): 1981-1992.

DOI

QIN Shengfei, ZHOU Guoxiao, LI Jiyuan, et al. The coupling effect of helium and nitrogen enrichment and its significance[J]. Natural Gas Geoscience, 2023, 34(11): 1981-1992.

DOI

[18]
张晓宝, 周飞, 曹占元, 等. 柴达木盆地东坪氦工业气田发现及氦气来源和勘探前景[J]. 天然气地球科学, 2020, 31(11): 1585-1592.

DOI

ZHANG Xiaobao, ZHOU Fei, CAO Zhanyuan, et al. Finding of the Dongping economic helium gas field in the Qaidam Basin, and helium source and exploration prospect[J]. Natural Gas Geoscience, 2020, 31(11): 1585-1592.

DOI

[19]
LUPTON J E. Terrestrial inert gases: Isotope tracer studies and clues to primordial components in the mantle[J]. Annual Review of Earth and Planetary Sciences, 1983, 11: 371-414.

[20]
BALIENTINE C.J. and LOLLAR, B.S. Regional groundwater focusing of nitrogen and noble gases into the Hugoton-Panhandle giant gas field, USA[J]. Geochimica et Cosmochimica Acta, 2002, 66, 2483-2497.

[21]
戴金星. 威远气田成藏期及气源[J]. 石油实验地质, 2003, 25(5): 473-480.

DAI Jinxing. Pool-forming periods and gas sources of Weiyuan Gasfield[J]. Petroleum Geology & Experiment, 2003, 25(5): 473-480.

[22]
曹忠祥, 车燕, 李军亮, 等. 济阳坳陷花沟地区高含He气藏成藏分析[J]. 石油实验地质, 2001, 23(4): 395-399.

CAO Zhongxiang, CHE Yan, LI Junliang, et al. Accumulation analysis on a helium-enriched gas reservoir in Huagou area, the Jiyang Depression[J]. Petroleum Geology & Experiment, 2001, 23(4): 395-399.

[23]
徐永昌, 沈平, 刘文汇, 等. 东部油气区天然气中幔源挥发份的地球化学: Ⅱ.幔源挥发份中的氦、氩及碳化合物[J]. 中国科学: 地球科学, 1996, 26(2): 187-192.

XU Yongchang, SHEN Ping, LIU Wenhui, et al. Geochemistry on mantle-derived volatiles in natural gases from eastern China oil/gas provinces (II): Helium, argon and hydrocarbons in mantle volatiles[J]. SCIENCE CHINA Earth Sciences, 1997, 40(3): 315-321.

[24]
王杰, 陈践发, 王铁冠, 等. 松辽盆地双城—太平川地区天然气成因类型及气源[J]. 石油学报, 2006, 27(3): 16-21.

DOI

WANG Jie, CHEN Jianfa, WANG Tieguan, et al. Gas source rocks and gas genetic type in Shuangcheng-Taipingchuan area of Songliao Basin[J]. Acta Petrolei Sinica, 2006, 27(3): 16-21.

[25]
陶明信, 沈平, 徐永昌, 等. 苏北盆地幔源氦气藏的特征与形成条件[J]. 天然气地球科学, 1997, 8(3): 1-8.

DOI

TAO Mingxin, SHEN Ping, XU Yongchang, et al. Characteristics and formation conditions of mantle-sourced helium reservoirs in the Subei Basin[J]. Natural Gas Geoscience, 1997, 8(3): 1-8.

[26]
郭念发, 尤孝忠, 徐俊. 苏北盆地溪桥含氦天然气田地质特征及含氦天然气勘探前景[J]. 石油勘探与开发, 1999, 26(5): 24-26.

GUO Nianfa, YOU Xiaozhong, XU Jun. Geological character of Xiqiao helium-bearing gas field and prospecting of helium-bearing natural gas in North Jiangsu Basin[J]. Petroleum Exploration and Development, 1999, 26(5): 24-26.

[27]
谷志东, 翟秀芬, 江兴福, 等. 四川盆地威远构造基底花岗岩地球化学特征及其构造环境[J]. 地球科学(中国地质大学学报), 2013, 38(增刊1): 31-42.

GU Zhidong, ZHAI Xiufen, JIANG Xingfu, et al. Geochemical characteristics and tectonic environment of basal granite in Weiyuan structure, Sichuan Basin[J]. Earth Science (Journal of China University of Geosciences), 2013, 38(S1): 31-42.

[28]
王辉, 黄清华, 白雪峰, 等. 松辽盆地朝阳沟—四站地区晚二叠世沉积岩微量元素地球化学特征及古环境初探[C]// 西安石油大学, 成都理工大学, 陕西省石油学会. 2020油气田勘探与开发国际会议论文集. 西安: 西安石油大学, 2020: 540-550.

WANG Hui, HUANG Qinghua, BAI Xuefeng, et al. Trace element geochemical characteristics of the sedimentary rocks and paleoenvironmental of the Late Permian in Chaoyanggou-Sizhan area, Songliao Basin[C]// Xi’an Shiyou University, Chengdu University of Technology, Shaanxi Petroleum Society. Proceedings of the 2020 International Conference on Oil and Gas Field Exploration and Development. Xi’an: Xi’an Shiyou University, 2020: 540-550.

[29]
孟凡超, 刘嘉麒, 李明, 等. 松辽盆地徐家围子营城组流纹岩地球化学特征及构造指示意义[J]. 岩石学报, 2010, 26(1): 227-241.

MENG Fanchao, LIU Jiaqi, LI Ming, et al. Geochemistry and tectonic implications of rhyolites from Yingcheng Formation in Xujiaweizi, Songliao Basin[J]. Acta Petrologica Sinica, 2010, 26(1): 227-241.

[30]
张健, 张海华, 陈树旺, 等. 松辽盆地北部上二叠统林西组地球化学特征及地质意义[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2020, 50(2): 518-530.

ZHANG Jian, ZHANG Haihua, CHEN Shuwang, et al. Geochemical characteristics and geological significance of Upper Permian Linxi Formation in northern Songliao Basin[J]. Journal of Jilin University (Earth Science Edition), 2020, 50(2): 518-530.

[31]
张影, 路思明, 裴福萍, 等. 松辽盆地南部早白垩世火山岩的地球化学特征及其成因[J]. 世界地质, 2015, 34(2): 330-344.

ZHANG Ying, LU Siming, PEI Fuping, et al. Geochemical characteristics and petrogenesis of Early Cretaceous volcanic rocks in southern Songliao Basin[J]. World Geology, 2015, 34(2): 330-344.

[32]
杜建军, 张士安, 肖伟峰, 等. 柴达木盆地北缘中—下侏罗统碎屑岩地球化学特征及其地质意义[J]. 地球科学与环境学报, 2017, 39(6): 721-734.

DU Jianjun, ZHANG Shian, XIAO Weifeng, et al. Geochemistry characteristics of Middle-Lower Jurassic clastic rocks in the northern margin of Qaidam Basin and their geological significance[J]. Journal of Earth Sciences and Environment, 2017, 39(6): 721-734.

[33]
曹明, 田忠锋, 张志刚, 等. 柴北缘泥盆系牦牛山组火山岩地球化学特征[J]. 西部探矿工程, 2014, 26(9): 117-119.

CAO Ming, TIAN Zhongfeng, ZHANG Zhigang, et al. Geochemical characteristics of volcanic rocks of the Devonian Maoniushan Formation, northern Qaidam Basin[J]. West-China Exploration Engineering, 2014, 26(9): 117-119.

[34]
DAI S F, XIE P P, WARD C R, et al. Anomalies of rare metals in Lopingian super-high-organic-sulfur coals from the Yishan Coalfield, Guangxi, China[J]. Ore Geology Reviews, 2017, 88: 235-250.

[35]
DAI S F, SEREDIN V V, WARD C R, et al. Enrichment of U-Se- Mo-Re-V in coals preserved within marine carbonate successions: Geochemical and mineralogical data from the Late Permian Guiding Coalfield, Guizhou, China[J]. Mineralium Deposita, 2015, 50(2): 159-186.

[36]
MITRA S, LESLIE W. Three-dimensional structural model of the Rhourde el Baguel field, Algeria[J]. AAPG Bulletin, 2003, 87(2): 231-250.

[37]
罗胜元, 陈孝红, 刘安, 等. 中扬子宜昌地区下寒武统水井沱组页岩气地球化学特征及其成因[J]. 石油与天然气地质, 2019, 40(5): 999-1010.

LUO Shengyuan, CHEN Xiaohong, LIU An, et al. Geochemical features and genesis of shale gas from the Lower Cambrian Shuijingtuo Formation shale in Yichang block, Middle Yangtze region[J]. Oil & Gas Geology, 2019, 40(5): 999-1010.

[38]
BALLENTINE C J, BURNARD P G. Production, release and transport of noble gases in the continental crust[J]. Reviews in Mineralogy and Geochemistry, 2002, 47(1): 481-538.

[39]
LIPPOLT H J, LEITZ M, WERNICKE R S, et al. (Uranium + thorium)/helium dating of apatite: Experience with samples from different geochemical environments[J]. Chemical Geology, 1994, 112(1/2): 179-191.

[40]
WOLF R A, FARLEY K A, SILVER L T. Helium diffusion and low-temperature thermochronometry of apatite[J]. Geochimica et Cosmochimica Acta, 1996, 60(21): 4231-4240.

[41]
BÄHR R, LIPPOLT H J, WERNICKE R S. Temperature-induced 4He degassing of specularite and botryoidal hematite: A 4He retentivity study[J]. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 1994, 99(B9): 17695-17707.

[42]
FARLEY K A. (U-Th)/He dating: Techniques, calibrations, and applications[J]. Reviews in Mineralogy and Geochemistry, 2002, 47(1): 819-844.

[43]
REINERS P W. Zircon (U-Th)/He thermochronometry[J]. Reviews in Mineralogy and Geochemistry, 2005, 58(1): 151-179.

[44]
DUNAI T J, ROSELIEB K. Sorption and diffusion of helium in garnet: Implications for volatile tracing and dating[J]. Earth and Planetary Science Letters, 1996, 139(3/4): 411-421.

[45]
BOYCE J W, HODGES K V, OLSZEWSKI W J, et al. He diffusion in monazite: Implications for (U-Th)/He thermochronometry[J]. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 2005, 6(12): Q12004.

[46]
REINERS P W, FARLEY K A. Helium diffusion and (U-Th)/He thermochronometry of titanite[J]. Geochimica et Cosmochimica Acta, 1999, 63(22): 3845-3859.

[47]
STUART F M, TURNER G, TAYLOR R. Noble gas geochemistry and cosmochemistry[M]. Tokyo: Terra Scientific Publishing Company, 1994: 261-277.

[48]
MARTEL D J, O'NIONS R K, HILTON D R, et al. The role of element distribution in production and release of radiogenic helium: The Carnmenellis Granite, southwest England[J]. Chemical Geology, 1990, 88(3/4): 207-221.

[49]
张文. 关中和柴北缘地区战略性氦气资源成藏机理研究[D]. 北京: 中国矿业大学(北京), 2019.

ZHANG Wen. Accumulation mechanism of helium, a strategic resource, in Guanzhong and North Qaidam Basin[D]. Beijing: China University of Mining and Technology (Beijing), 2019.

[50]
ROUDIL D, BONHOURE J, PIK R, et al. Diffusion of radiogenic helium in natural uranium oxides[J]. Journal of Nuclear Materials, 2008, 378(1): 70-78.

[51]
BLACKBURN T J, STOCKLI D F, WALKER J D. Magnetite (U-Th)/He dating and its application to the geochronology of intermediate to mafic volcanic rocks[J]. Earth and Planetary Science Letters, 2007, 259(3/4): 360-371.

[52]
WOLFF R, DUNKL I, KEMPE U, et al. Variable helium diffusion characteristics in fluorite[J]. Geochimica et Cosmochimica Acta, 2016, 188: 21-34.

[53]
COPELAND P, WATSON E B, URIZAR S C, et al. Alpha thermochronology of carbonates[J]. Geochimica et Cosmochimica Acta, 2007, 71(18): 4488-4511.

[54]
SATHAYE K J, LARSON T E, HESSE M A. Noble gas fractionation during subsurface gas migration[J]. Earth and Planetary Science Letters, 2016, 450: 1-9.

[55]
SATHAYE K J, SMYE A J, JORDAN J S, et al. Noble gases preserve history of retentive continental crust in the Bravo Dome natural CO2 field, New Mexico[J]. Earth and Planetary Science Letters, 2016, 443: 32-40.

[56]
李济远, 李玉宏, 胡少华, 等. “山西式”氦气成藏模式及其意义[J]. 西安科技大学学报, 2022, 42(3): 529-536.

LI Jiyuan, LI Yuhong, HU Shaohua, et al. “Shanxi-type” helium accumulation model and its essentiality[J]. Journal of Xi’an University of Science and Technology, 2022, 42(3): 529-536.

[57]
ZHANG W, LI Y H, ZHAO F H, et al. Quantifying the helium and hydrocarbon accumulation processes using noble gases in the North Qaidam Basin, China[J]. Chemical Geology, 2019, 525: 368-379.

[58]
ABROSIMOV V K, LEBEDEVA E Y. Solubility and thermodynamics of dissolution of helium in water at gas partial pressures of 0.1- 100 MPa within a temperature range of 278-353 K[J]. Russian Journal of Inorganic Chemistry, 2013, 58(7): 808-812.

[59]
PIPPIN L. Panhandle-Hugoton Field, Texas-Oklahoma-Kansas[M]// RASCOE BJr, HYNEN J. Tulsa Geological Society Special Publication No. 3: Petroleum Geology of the Mid-Continent. Tulsa: Tulsa Geological Society, 1987: 125-127.

[60]
DANABALAN D, GLUYAS J G, MACPHERSON C G, et al. The principles of helium exploration[J]. Petroleum Geoscience, 2022, 28(2): petgeo2021-029.

[61]
刘全有, 戴金星, 金之钧, 等. 塔里木盆地前陆区和台盆区天然气的地球化学特征及成因[J]. 地质学报, 2009, 83(1): 107-114.

LIU Quanyou, DAI Jinxing, JIN Zhijun, et al. Geochemistry and genesis of natural gas in the foreland and platform of the Tarim Basin[J]. Acta Geologica Sinica, 2009, 83(1): 107-114.

[62]
何发岐, 王付斌, 王杰, 等. 鄂尔多斯盆地东胜气田氦气分布规律及特大型富氦气田的发现[J]. 石油实验地质, 2022, 44(1): 1-10.

HE Faqi, WANG Fubin, WANG Jie, et al. Helium distribution of Dongsheng gas field in Ordos Basin and discovery of a super large helium-rich gas field[J]. Petroleum Geology and Experiment, 2022, 44(1): 1-10.

[63]
戴鸿鸣, 王顺玉, 王海清, 等. 四川盆地寒武系—震旦系含气系统成藏特征及有利勘探区块[J]. 石油勘探与开发, 1999, 26(5): 16-20.

DAI Hongming, WANG Shunyu, WANG Haiqing, et al. Formation characteristics of natural gas reservoirs and favorable exploration areas in Sinian-Cambrian petroleum system of Sichuan Basin[J]. Petroleum Exploration and Development, 1999, 26(5): 16-20.

[64]
李江涛, 李志军, 贾永禄, 等. 柴达木盆地东坪基岩气藏的特殊地质条件及其开发模式探讨[J]. 天然气工业, 2014, 34(8): 75-81.

LI Jiangtao, LI Zhijun, JIA Yonglu, et al. Special geological conditions and development modes of the Dongping basement gas reservoirs in the Qaidam Basin[J]. Natural Gas Industry, 2014, 34(8): 75-81.

[65]
秦胜飞, 周国晓, 李伟, 等. 四川盆地威远气田水溶气脱气成藏地球化学证据[J]. 天然气工业, 2016, 36(1): 43-51.

QIN Shengfei, ZHOU Guoxiao, LI Wei, et al. Geochemical evidence of water-soluble gas accumulation in the Weiyuan Gas Field, Sichuan Basin[J]. Natural Gas Industry, 2016, 36(1): 43-51.

[66]
秦胜飞, 赵靖舟, 李梅, 等. 水溶天然气运移地球化学示踪: 以塔里木盆地和田河气田为例[J]. 地学前缘, 2006, 13(5): 524-532.

QIN Shengfei, ZHAO Jingzhou, LI Mei, et al. A case study: Geochemical tracing indices on the migration of water-soluble gases in Hetianhe Gas Field, Tarim Basin[J]. Earth Science Frontiers, 2006, 13(5): 524-532.

[67]
BROWN A A. Origin of helium and nitrogen in the Panhandle-Hugoton field of Texas, Oklahoma, and Kansas, United States[J]. AAPG Bulletin, 2019, 103(2): 369-403.

[68]
范立勇, 单长安, 李进步, 等. 基于磁力资料的鄂尔多斯盆地氦气分布规律[J]. 天然气地球科学, 2023, 34(10): 1780-1789.

DOI

FAN Liyong, SHAN Changan, LI Jinbu, et al. Distribution of helium resources in Ordos Basin based on magnetic data[J]. Natural Gas Geoscience, 2023, 34(10): 1780-1789.

DOI

[69]
CHENG A R, SHERWOOD LOLLAR B, GLUYAS J G, et al. Primary N2-He gas field formation in intracratonic sedimentary basins[J]. Nature, 2023, 615(7950): 94-99.

[70]
毛丹凤, 何登发, 包洪平, 等. 鄂尔多斯盆地乌审旗古隆起的分布、演化及构造属性[J]. 石油勘探与开发, 2023, 50(4): 755-766.

DOI

MAO Danfeng, HE Dengfa, BAO Hongping, et al. Distribution, evolution and structural properties of Wu Shenqi paleo-uplift in Ordos Basin[J]. Petroleum Exploration and Development, 2023, 50(4): 755-766.

[71]
马兵山, 梁瀚, 邬光辉, 等. 四川盆地中部地区多期次走滑断层的形成及演化[J]. 石油勘探与开发, 2023, 50(2): 333-345.

DOI

MA Bingshan, LIANG Han, WU Guanghui, et al. Formation and evolution of the strike-slip faults in the central Sichuan Basin, SW China[J]. Petroleum Exploration and Development, 2023, 50(2): 333-345.

[72]
李德生. 中国含油气盆地的构造类型[J]. 石油学报, 1982, 3(3): 1-12.

DOI

LI Desheng. Tectonic types of oil-and gas-bearing basins in China[J]. Acta Petrolei Sinica, 1982, 3(3): 1-12.

DOI

[73]
徐永昌, 沈平, 陶明信, 等. 东部油气区天然气中幔源挥发份的地球化学: Ⅰ.氦资源的新类型: 沉积壳层幔源氦的工业储集[J]. 中国科学: 地球科学, 1996, 26(1): 1-8.

XU Yongchang, SHEN Ping, TAO Mingxin, et al. Geochemistry on mantle-derived volatiles in natural gases from eastern China oil/gas provinces (I): A novel helium resource: Commercial accumulation of mantle-derived helium in the sedimentary crust[J]. SCIENCE CHINA Earth Sciences, 1997, 40(2): 120-129.

Options
文章导航

/

〈 〉

版权所有：《石油勘探与开发》编辑部；《石油勘探与开发（英文）》编辑部
地址：北京市海淀区学院路20号，中国石油勘探开发研究院数据中心605室　

京ICP备15044687号    技术支持：北京玛格泰克科技发展有限公司