吉林大学学报(地球科学版) ›› 2025, Vol. 55 ›› Issue (6): 1837-1850.doi: 10.13278/j.cnki.jjuese.20250241

• 地质与资源 • 上一篇    下一篇

沉积盆地天然气藏中氦气贫化机理及资源潜力:以四川盆地新场气田为例

吴小奇1,2,刘全有3,王萍1,2,黎华继4,朱东亚5,李朋朋3   

  1. 1.中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所,江苏无锡214126
    2.中国石化油气成藏重点实验室,江苏无锡214126
    3.北京大学能源研究院,北京100871
    4.中国石化西南油气分公司采气三厂,四川德阳618000
    5.中国石化页岩油气富集机理与高效开发全国重点实验室,北京102206

  • 出版日期:2025-11-26 发布日期:2025-12-30
  • 通讯作者: 刘全有(1975—),男,教授,博士生导师,主要从事油气成藏地球化学、稀贵气体形成与富集等方面的研究,E-mail: qyouliu@sohu.com,liuqy@pku.edu.cn
  • 作者简介:吴小奇(1982—),男,高级工程师,博士,主要从事油气成藏地球化学等方面的研究,E-mail: xqwu@163.com
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(U2244209,42488101,42172149);国家科技重大专项(2025ZD1010506,2025ZD1010601)

Depletion Mechanisms and Resource Potential of Helium in Natural Gas Pools in Sedimentary Basins: A Case Study of Xinchang Gas Field, Sichuan Basin

Wu Xiaoqi1,2, Liu Quanyou3, Wang Ping1,2, Li Huaji4, Zhu Dongya5, Li Pengpeng3   

  1. 1. Wuxi Research Institute of Petroleum Geology, Petroleum Exploration and Production Research Institute, SINOPEC, Wuxi 
    214126, Jiangsu, China
    2. Key Laboratory of Hydrocarbon Accumulation, SINOPEC, Wuxi 214126, Jiangsu, China
    3. Institute of Energy, Peking University, Beijing 100871, China
    4. No. 3 Gas Production Plant, Southwest Oil & Gas Branch, SINOPEC, Deyang 618000, Sichuan, China
    5. State Key Laboratory of Shale Oil and Gas Enrichment Mechanisms and Effective Development, SINOPEC, Beijing 102206, China
  • Online:2025-11-26 Published:2025-12-30
  • Supported by:
    Supported by the National Natural Science Foundation of China (U2244209,42488101,42172149) and the National Science and Technology Major Project (2025ZD1010506,2025ZD1010601)

摘要: 氦气是一种重要的战略性稀缺资源,目前对中低丰度氦气藏中氦气的贫化机理及资源潜力的认识十分薄弱。本文以四川盆地新场气田为例,通过氦气丰度及成因分析,揭示其贫化机理及主控因素,进而探讨其资源规模。研究表明:新场气田不同层位天然气中φ(He)为0.007 7%~0.040 0%,以低氦为主,少量为中氦和贫氦特征;R/Ra值为0.010~0.050,为典型壳源成因。φ(He)与φ(N2)和地层水矿化度分别呈正相关和负相关关系。氦气贫化主要受控于深大断裂不发育使得氦气主要来自自身而非基底岩石、烃源岩生气强度和天然气充注强度较高、白垩纪末以来地层抬升幅度和脱溶程度较低。新场气田氦气探明储量为25.45×106 m3,达到了中型氦气田规模。新场气田天然气中φ(He)明显低于威远和金秋气田天然气,除了与天然气充注强度较高有关外,喜马拉雅期地层抬升幅度较低、脱溶作用较弱也是重要原因之一。四川盆地寻找高—富氦天然气资源建议重点关注基底断裂发育、烃源岩生气强度适中和成藏后抬升幅度较高的地区。


关键词: 四川盆地, 新场气田, 氦气, 烃源岩, 天然气, 贫化机理, 资源潜力

Abstract:  The helium gas (He) is one of the important strategic scarce resources, and the understanding of depletion mechanisms and resource potential is extremely weak. The Xinchang gas field from the Sichuan basin is taken as an example in this study to analyze the abundance and origin of helium, and the depletion mechanisms and main controlling factors are revealed with the resource potential being further discussed. The study indicates that natural gas from different strata of the Xinchang gas field displays the He content ranging from 0.007 7% to 0.040 0%with a low He content. The R/Ra ratio ranges from 0.010 to 0.050, suggesting a typically crustal source with little contribution by mantle-derived He. The He content displays positive and negative correlations with the N2 content in natural gas and the content of total dissolved solids (TDS) in reservoir water, respectively. The depletion of helium is mainly attributed to the source of helium being the strata themselves rather than the basement rocks due to the underdevelopment of deep faults, the high gas generation intensity of source rocks and charging intensity of natural gas, as well as the small uplift amplitude and weak dissolution effect since the Cretaceous. The Xinchang gas field is a medium helium gas field with a proven helium reserve of 25.45×106 m3. The exploration of high-helium and helium-rich gas resources in the Sichuan basin is suggested to pay attention to the areas with the development of basement faults, medium gas generation intensity of source rocks, and high uplift amplitude after gas accumulation.


Key words: Sichuan basin, Xinchang gas field, helium, source rocks, natural gas, depletion mechanisms, resource potential

中图分类号: 

  • P618.13 
[1] 蔡嵩, 郑金云, 李振升, 舒梁锋, 靳瑶瑶, .

珠江口盆地番禺低隆区构造调控下断陷湖盆源—汇响应特征  [J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(5): 1420-1433.

[2] 肖正录, 李勇, 路俊刚, 秦春雨, 刘章昊, 周翔, 蒋奇君, 周易鑫. 四川盆地侏罗系大安寨段页岩油富集条件及有利勘探目标[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(4): 1039-1050.
[3] 原家鹏, 张云峰.

 开鲁盆地陆东凹陷白垩系九佛堂组上段米兰科维奇旋回及沉积响应特征 [J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(2): 375-386.

[4] 屈海洲, 陈润, 徐伟 , 张云峰, 张亚 , 何溥为, 唐松, 李文皓.

白云石胶结物特征及其对深层白云岩孔隙的作用 [J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(2): 401-416.

[5] 高阳东, 龙祖烈, 陈聪 , 姜大朋 , 马宁.  珠江口盆地开平凹陷南部区域中深层原油地球化学特征及成因[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2024, 54(6): 1883-1896.
[6] 袁朱晔斐, 田杨, 熊小峰, 叶琳, 左高昆, 吴楠, 朱晋杰. 琼东南盆地宝岛凹陷南北断阶带古近系陵水组三段天然气差异富集机理[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2024, 54(6): 1998-2013.
[7] 肖斌, 郭东旭, 王浩, 熊姝臻, 富向, 赵忠海, 李胜. 四川盆地北缘下志留统龙马溪组重晶石发育特征及其地质意义[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2024, 54(4): 1137-1153.
[8] 李勇霖, 倪智勇, 李晓光, 韩子敬, 张威, 安川. 鄂尔多斯盆地杭锦旗地区断控气藏差异[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2024, 54(3): 773-783.
[9] 宋林珂, 刘四兵, 曾青高, 周栋, 唐大海, 王锦西.

四川盆地川中—川西过渡带中侏罗统沙溪庙组致密砂岩相对优质储层成因机制 [J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2024, 54(2): 371-388.

[10] 冯若琦, 刘正伟, 孟越, 蒋丽婷, 韩作为, 刘林玉.

烃源岩有机碳测井预测模型优选及应用——以鄂尔多斯盆地安塞地区延长组长9为例 [J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2024, 54(2): 688--700.

[11] 邓高山.

准噶尔盆地沙湾凹陷原油地球化学特征与油源分析 [J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2024, 54(2): 389-412.

[12] 单玄龙, 邢健, 苏思远, 李昂, 赵振铎, 杨钦, 李雪松, 井翠, 张家浩, 孙越.

川南长宁地区下古生界五峰组—龙马溪组一段页岩岩相与含气性特征 [J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2023, 53(5): 1323-1337.

[13] 付丽. 大杨树盆地南部坳陷九峰山组烃源岩地球化学特征及油气来源[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2023, 53(4): 1001-1015.
[14] 张勇, 丁建华, 松权衡, 张彤, 邰彦德, 孙景贵. 东北地区富钴矿床成矿规律、成因类型与远景区预测[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2023, 53(3): 693-712.
[15] 付超, 李俊建, 唐文龙, 张彤, 侯占国, 倪振平, 宋立军, 彭翼. 华北地区硫矿资源特征及成矿规律[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2022, 52(6): 1879-1893.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
No Suggested Reading articles found!