CN116071191B - 稳定克拉通盆地富氦气田中氦源岩贡献份额定量表征方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于地质勘探技术领域，具体涉及一种稳定克拉通盆地富氦气田中氦源岩贡献份额定量表征方法、系统、设备，旨在解决现有技术无法确定稳定克拉通盆地富氦气田中氦源岩贡献份额的问题。本发明方法包括：获取待贡献份额定量表征的稳定克拉通盆地富氦气田，作为第一天然气田，采集天然气样品，获取不同区带天然气样品中的氦气含量及氦气含量平均值；计算每个区带的氦气地质储量，得到第一天然气田的总的氦气资源量；得到沉积氦源岩层段中岩石的铀钍元素浓度；计算各子层段的氦气释放产率；得到第一天然气田中沉积氦源岩层段、基底花岗岩贡献的氦气份额。本发明实现了稳定克拉通盆地富氦气田中氦源岩贡献份额的确定。
Description
技术领域
本发明属于地质勘探技术领域，具体涉及一种稳定克拉通盆地富氦气田中氦源岩贡献份额定量表征方法、系统、设备。
背景技术
迄今为止，从天然气中提取氦气是唯一具有经济价值的手段。中西部稳定克拉通盆地是我国主要的天然气生产基地，天然气中氦同位素3He/4He比值主要在10-8量级，指示典型的壳源成因。因此，壳源型氦气藏是满足国内氦气资源战略需求和保障国家氦气资源安全的重要类型。
壳源氦主要是岩石中铀钍元素经α衰变形成的4He，本申请将能够生成氦气的岩石统称为氦源岩。基底花岗岩通常富含铀钍元素，被视为一种重要的氦源岩毋庸置疑，这与已发现的富氦气田（如美国Hugoton气田、我国四川盆地威远气田和鄂尔多斯盆地东胜气田）下方均发育大规模年代古老的花岗岩的事实相吻合。相比于基底花岗岩，富有机质泥页岩和铝土岩的地质年龄相对较年轻，但它们的铀钍元素浓度是花岗岩的数倍至数十倍，因此他们衰变形成的氦气也可对氦气藏形成有益的补充。显然，氦气藏中氦气可能有不同来源，但不同氦源岩的贡献份额鲜有报道。
为了解决现有技术上的不足，本发明提供一种稳定克拉通盆地富氦气田氦源岩贡献份额定量表征方法。
发明内容
为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有技术无法确定稳定克拉通盆地富氦气田中氦源岩贡献份额的问题，本发明提出了一种稳定克拉通盆地富氦气田中氦源岩贡献份额定量表征方法，该方法包括：
S100，获取待进行贡献份额定量表征的稳定克拉通盆地富氦气田，作为第一天然气田；将所述第一天然气田划分为n个区带，并采集天然气样品，获取不同区带天然气样品中的氦气含量及氦气含量平均值；
S200，获取所述第一天然气田n个区带的天然气地质储量，并结合各区带天然气样品中的氦气含量平均值，计算每个区带的氦气地质储量，进而得到所述第一天然气田的总的氦气资源量；
S300，在第一层段随机选取点位采集岩心样品并测定所述岩心样品的铀钍元素含量，作为实测值；构建所述实测值与所述第一曲线中对应响应值的相关性曲线，反演出所述第一层段中未测定层段铀钍元素浓度的理论值，进而得到沉积氦源岩层段中岩石的铀钍元素浓度；所述第一层段为根据第一曲线，在所述第一天然气田中选取的铀钍含量响应值高于设定响应值阈值的沉积岩层段；所述第一曲线为所述第一天然气田对应的自然伽马能谱测井曲线；所述沉积氦源岩层段为所述第一层段中，含铀钍元素浓度高于设定浓度阈值的沉积岩层段；
S400，按照设定距离间隔依次将所述沉积氦源岩层段划分为多个子层段；根据各子层段中岩石的铀钍元素浓度，计算各子层段通过放射性衰变形成的氦气产率，并结合各子层段的氦气残留产率，得到各子层段的氦气释放产率；
S500，基于各子层段的氦气释放产率，计算得到所述沉积氦源岩层段释放到气田的氦气资源量，进而结合所述第一天然气田的总的氦气资源量，得到所述第一天然气田中所述沉积氦源岩层段贡献的氦气份额、基底花岗岩贡献的氦气份额。
在一些优选的实施方式中，将所述第一天然气田划分为n个区带，其方法为：
获取所述第一天然气田的构造特征；
根据所述第一天然气田的构造特征将所述第一天然气田划分为n个区带。
在一些优选的实施方式中，计算每个区带的氦气地质储量，其方法为：
Hek-PGR=Qk×Hek
其中，Hek-PGR表示第k个区带的氦气地质储量，
，Qk表示第k个区带的天然气地质储量，Hek表示第k个区带i个天然气样品中的氦气含量平均值。
在一些优选的实施方式中，任一子层段通过放射性衰变形成的氦气产率，其计算方法为：
HeP-SR=1.207×10-10c(U)+2.868×10-11c(Th)
其中，HeP-SR表示任一子层段通过放射性衰变形成的氦气产率，c(U)、c(Th)分别表示任一子层段中岩石的铀元素、钍元素浓度。
在一些优选的实施方式中，任一子层段的氦气释放产率，其获取方法为：
通过分布加热和真空破碎，确定任一子层段的氦气残留产率；
对任一子层段，将其通过放射性衰变形成的氦气产率与其对应的氦气残留产率做差，得到任一子层段的氦气释放产率。
在一些优选的实施方式中，所述沉积氦源岩层段释放到气田的氦气资源量，其计算方法为：
其中，HeRelease表示所述沉积氦源岩层段释放到气田的氦气资源量，
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个子层段释放氦气的有效成藏时间。
在一些优选的实施方式中，所述第一天然气田中沉积氦源岩贡献的氦气份额、基底花岗岩贡献的氦气份额，其计算方法为：
KSR=HeRelease/HeSum×100%
KBasement=（HeSum-HeRelease）/HeSum×100%
其中，kSR表示所述第一天然气田中所述沉积氦源岩层段贡献的氦气份额，KBasement表示所述第一天然气田中基底花岗岩贡献的氦气份额，HeSum表示所述第一天然气田的总的氦气资源量，
，n＞1。
本发明的第二方面，提出了一种稳定克拉通盆地富氦气田中氦源岩贡献份额定量表征系统，该系统包括：区带划分模块、氦气资源量获取模块、沉积氦源岩铀钍元素浓度计算模块、氦气释放产率获取模块、份额确定模块；
所述区带划分模块，配置为获取待进行贡献份额定量表征的稳定克拉通盆地富氦气田，作为第一天然气田；将所述第一天然气田划分为n个区带，并采集天然气样品，获取不同区带天然气样品中的氦气含量及氦气含量平均值；
所述氦气资源量获取模块，配置为获取所述第一天然气田n个区带的天然气地质储量，并结合各区带天然气样品中的氦气含量平均值，计算每个区带的氦气地质储量，进而得到所述第一天然气田的总的氦气资源量；
所述沉积氦源岩铀钍元素浓度计算模块，配置为在第一层段随机选取点位采集岩心样品并测定所述岩心样品的铀钍元素含量，作为实测值；构建所述实测值与所述第一曲线中对应响应值的相关性曲线，反演出所述第一层段中未测定层段铀钍元素浓度的理论值，进而得到沉积氦源岩层段中岩石的铀钍元素浓度；所述第一层段为根据第一曲线，在所述第一天然气田中选取的铀钍含量响应值高于设定响应值阈值的沉积岩层段；所述第一曲线为所述第一天然气田对应的自然伽马能谱测井曲线；所述沉积氦源岩层段为所述第一层段中，含铀钍元素浓度高于设定浓度阈值的沉积岩层段；
所述氦气释放产率获取模块，配置为按照设定距离间隔依次将所述沉积氦源岩层段划分为多个子层段；根据各子层段中岩石的铀钍元素浓度，计算各子层段通过放射性衰变形成的氦气产率，并结合各子层段的氦气残留产率，得到各子层段的氦气释放产率；
所述份额确定模块，配置为基于各子层段的氦气释放产率，计算得到所述沉积氦源岩层段释放到气田的氦气资源量，进而结合所述第一天然气田的总的氦气资源量，得到所述第一天然气田中所述沉积氦源岩层段贡献的氦气份额、基底花岗岩贡献的氦气份额。
本发明的第三方面，提出了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与至少一个所述处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述处理器执行的指令，所述指令用于被所述处理器执行以实现上述的稳定克拉通盆地富氦气田中氦源岩贡献份额定量表征方法。
本发明的第四方面，提出了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于被所述计算机执行以实现上述的稳定克拉通盆地富氦气田中氦源岩贡献份额定量表征方法。
本发明的有益效果：
本发明实现了稳定克拉通盆地富氦气田中氦源岩贡献份额的确定。
氦源岩α衰变形成的氦气通量与铀钍元素浓度含量、岩石体积规模、衰变时间等因素相关，基底花岗岩的体积规模几乎不可能进行评估，故采用成因法无法对基底花岗岩的贡献份额进行评估。因此，本发明先采用成因法对沉积岩系衰变形成的氦气通量进行评估，形成稳定克拉通盆地富氦气田中沉积氦源岩点的贡献份额的表征，然后通过沉积氦源岩点的贡献份额的表征，得到基底花岗岩贡献的氦气份额，进而实现了稳定克拉通盆地富氦气田中氦源岩贡献份额的确定，消除了现有技术无法确定含氦气藏中不同氦源岩的贡献份额的缺陷。
附图说明
通过阅读参照以下附图所做的对非限制性实施例所做的详细描述，本申请的其他特征、目的和优点将会变得更明显。
图1 是本发明一种实施例的稳定克拉通盆地富氦气田中氦源岩贡献份额定量表征方法的流程示意图；
图2为本发明一种实施例的稳定克拉通盆地富氦气田中氦源岩贡献份额定量表征系统的框架示意图；
图3是本发明一种实施例的适于用来实现本申请实施例的电子设备的计算机系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本发明第一实施例的一种稳定克拉通盆地富氦气田中氦源岩贡献份额定量表征方法，如图1所示，该方法包括：
S100，获取待进行贡献份额定量表征的稳定克拉通盆地富氦气田，作为第一天然气田；将所述第一天然气田划分为n个区带，并采集天然气样品，获取不同区带天然气样品中的氦气含量及氦气含量平均值；
S200，获取所述第一天然气田n个区带的天然气地质储量，并结合各区带天然气样品中的氦气含量平均值，计算每个区带的氦气地质储量，进而得到所述第一天然气田的总的氦气资源量；
S300，在第一层段随机选取点位采集岩心样品并测定所述岩心样品的铀钍元素含量，作为实测值；构建所述实测值与所述第一曲线中对应响应值的相关性曲线，反演出所述第一层段中未测定层段铀钍元素浓度的理论值，进而得到沉积氦源岩层段中岩石的铀钍元素浓度；所述第一层段为根据第一曲线，在所述第一天然气田中选取的铀钍含量响应值高于设定响应值阈值的沉积岩层段；所述第一曲线为所述第一天然气田对应的自然伽马能谱测井曲线；所述沉积氦源岩层段为所述第一层段中，含铀钍元素浓度高于设定浓度阈值的沉积岩层段；
S400，按照设定距离间隔依次将所述沉积氦源岩层段划分为多个子层段；根据各子层段中岩石的铀钍元素浓度，计算各子层段通过放射性衰变形成的氦气产率，并结合各子层段的氦气残留产率，得到各子层段的氦气释放产率；
S500，基于各子层段的氦气释放产率，计算得到所述沉积氦源岩层段释放到气田的氦气资源量，进而结合所述第一天然气田的总的氦气资源量，得到所述第一天然气田中所述沉积氦源岩层段贡献的氦气份额、基底花岗岩贡献的氦气份额。
为了更清晰地对本发明一种稳定克拉通盆地富氦气田中氦源岩贡献份额定量表征方法进行说明，下面结合附图，对本发明方法一种实施例中各步骤进行展开详述。
氦源岩α衰变形成的氦气通量与铀钍元素浓度含量、岩石体积规模、衰变时间等因素相关。基底花岗岩的体积规模几乎不可能进行评估，故采用成因法无法对基底花岗岩的贡献份额进行评估。
沉积岩系衰变形成的氦气通量可采用成因法进行有效评估，气田的现存的氦气资源量可通过体积法进行计算。故本发明从“源-藏”双控论的角度出发，对气田中氦源岩的贡献份额进行定量表征，即先对沉积氦源岩贡献的氦气份额进行确定，然后再对基底花岗岩贡献的氦气份额进行确定，具体处理过程如下：
S100，获取待进行贡献份额定量表征的稳定克拉通盆地富氦气田，作为第一天然气田；将所述第一天然气田划分为n个区带，并采集天然气样品，获取不同区带天然气样品中的氦气含量及氦气含量平均值；
在本实施例中，结合已有地质资料，根据气田构造特征将天然气田（即稳定克拉通盆地含（富）氦气田）划分为n个区带（n≥2或n>1），在不同区块选取典型气井进行天然气样品采集，优选采用Noblesse稀有气体同位素质谱仪测量天然气样品中氦气含量，然后求取平均值（Hek为第k个区带i个天然气样品氦气含量平均值，
，具体为：取设定数量个天然气样品进行测定，然后求取天然气样品中氦气含量的平均值即可。
S200，获取所述第一天然气田n个区带的天然气地质储量，并结合各区带天然气样品中的氦气含量平均值，计算每个区带的氦气地质储量，进而得到所述第一天然气田的总的氦气资源量；
在本实施例中，根据研究区天然气勘探得到的天然气地质储量（Qk为第k个区带天然气地质储量），不同区带氦气地质储量为该区块氦气平均浓度（即氦气含量平均值）与天然气资源量（即天然气地质储量）的乘积：
Hek-PGR=Qk×Hek （1）
其中，Hek-PGR表示第k个区带的氦气地质储量。
气田总的氦气资源量为n个区带氦气资源量的总和：
其中，HeSum表示气田总的氦气资源量。
S300，在第一层段随机选取点位采集岩心样品并测定所述岩心样品的铀钍元素含量，作为实测值；构建所述实测值与所述第一曲线中对应响应值的相关性曲线，反演出所述第一层段中未测定层段铀钍元素浓度的理论值，进而得到沉积氦源岩层段中岩石的铀钍元素浓度；所述第一层段为根据第一曲线，在所述第一天然气田中选取的铀钍含量响应值高于设定响应值阈值的沉积岩层段；所述第一曲线为所述第一天然气田对应的自然伽马能谱测井曲线；所述沉积氦源岩层段为所述第一层段中，含铀钍元素浓度高于设定浓度阈值的沉积岩层段；
在本实施例中，根据自然伽马能谱测井曲线，筛选沉积岩中铀钍含量响应值高的层段作为氦气来源的主要层段，即根据第一曲线，在所述第一天然气田中选取的铀钍含量响应值高于设定响应值阈值（优选为铀钍含量响应值同时高于设定响应值阈值，其他实施例中可以根据实际情况设定）的沉积岩层段；所述第一曲线为所述第一天然气田对应的自然伽马能谱测井曲线。
采集铀钍含量响应值高的层段新鲜岩心样品，采用电感耦合等离子体质谱仪测定全岩中铀钍元素含量，作为实测值。
自然伽马能谱曲线铀钍元素的响应值与样品铀钍元素浓度的实测值建立相关性曲线，相当于用实验测试结果对自然伽马能谱曲线铀钍元素的响应值进行校正，通过两者之间的相关性，就可以对未测定的层段铀钍元素的浓度进行反演，得到沉积氦源岩层段中岩石的铀钍元素浓度，沉积氦源岩层段为所述第一层段中，含铀钍元素浓度高于设定浓度阈值（优选为铀钍元素浓度同时高于设定浓度阈值）的沉积岩层段。
S400，按照设定距离间隔依次将所述沉积氦源岩层段划分为多个子层段；根据各子层段中岩石的铀钍元素浓度，计算各子层段通过放射性衰变形成的氦气产率，并结合各子层段的氦气残留产率，得到各子层段的氦气释放产率；
在本实施例中，依据测井曲线以设定距离间隔（本发明优选为深度距离间隔，距离间隔优选为0.1m）将所述沉积氦源岩层段划分为多个子层段；
任一子层段通过放射性衰变形成的氦气产率，计算方法为：
HeP-SR=1.207×10-10c(U)+2.868×10-11c(Th) （3）
其中，c(U)、c(Th)分别表示任一子层段中岩石的铀元素、钍元素浓度。
通过分布加热和真空破碎，确定任一子层段中氦气残留产率HeResidues-SR（具体为：采用分布加热和真空破碎实验，首先记录样品质量，然后在测试过程中记录释放气体的体积，然后将释放的气体采用Noblesse稀有气体同位素质谱仪测定氦气含量，岩石中滞留氦气总量=岩石释放的气体体积×氦气含量，氦气残留产率为岩石中滞留氦气总量/样品质量），那么任一子层段的氦气释放产率为：
HeRelease-SR= HeP-SR-HeResidues-SR （4）
S500，基于各子层段的氦气释放产率，计算得到所述沉积氦源岩层段释放到气田的氦气资源量，进而结合所述第一天然气田的总的氦气资源量，得到所述第一天然气田中所述沉积氦源岩层段贡献的氦气份额、基底花岗岩贡献的氦气份额。
在本实施例中，沉积氦源岩层段释放到气田的氦气资源量为：
其中，
表示第/>
个子层段的质量，/>
表示第/>
个子层段的氦气释放产率，/>
表示子层段的数量，/>
为第/>
个子层段释放氦气的有效成藏时间（对沉积氦源岩层段的富铀钍矿物进行鉴定，不同铀钍矿物的封闭温度通过文献查询获取，结合古地温演化史，若天然气藏形成之前，沉积氦源岩对应的地层温度高于铀钍矿物的封闭温度，则T取气藏的形成时间；若沉积氦源岩对应的地层温度低于铀钍矿物的封闭温度，则T取沉积氦源岩的形成时间）。
所述第一天然气田中沉积氦源岩层段贡献的氦气份额、基底花岗岩贡献的氦气份额，其计算方法为：
KSR=HeRelease/HeSum×100% （6）
KBasement=（HeSum-HeRelease）/HeSum×100% （7）
kSR表示所述第一天然气田中所述沉积氦源岩层段贡献的氦气份额，KBasement表示所述第一天然气田中基底花岗岩贡献的氦气份额。
本发明第二实施例的一种稳定克拉通盆地富氦气田中氦源岩贡献份额定量表征系统，如图2所示，区带划分模块100、氦气资源量获取模块200、沉积氦源岩铀钍元素浓度计算模块300、氦气释放产率获取模块400、份额确定模块500；
所述区带划分模块100，配置为获取待进行贡献份额定量表征的稳定克拉通盆地富氦气田，作为第一天然气田；将所述第一天然气田划分为n个区带，并采集天然气样品，获取不同区带天然气样品中的氦气含量及氦气含量平均值；
所述氦气资源量获取模块200，配置为获取所述第一天然气田n个区带的天然气地质储量，并结合各区带天然气样品中的氦气含量平均值，计算每个区带的氦气地质储量，进而得到所述第一天然气田的总的氦气资源量；
所述沉积氦源岩铀钍元素浓度计算模块300，配置为在第一层段随机选取点位采集岩心样品并测定所述岩心样品的铀钍元素含量，作为实测值；构建所述实测值与所述第一曲线中对应响应值的相关性曲线，反演出所述第一层段中未测定层段铀钍元素浓度的理论值，进而得到沉积氦源岩层段中岩石的铀钍元素浓度；所述第一层段为根据第一曲线，在所述第一天然气田中选取的铀钍含量响应值高于设定响应值阈值的沉积岩层段；所述第一曲线为所述第一天然气田对应的自然伽马能谱测井曲线；所述沉积氦源岩层段为所述第一层段中，含铀钍元素浓度高于设定浓度阈值的沉积岩层段；
所述氦气释放产率获取模块400，配置为按照设定距离间隔依次将所述沉积氦源岩层段划分为多个子层段；根据各子层段中岩石的铀钍元素浓度，计算各子层段通过放射性衰变形成的氦气产率，并结合各子层段的氦气残留产率，得到各子层段的氦气释放产率；
所述份额确定模块500，配置为基于各子层段的氦气释放产率，计算得到所述沉积氦源岩层段释放到气田的氦气资源量，进而结合所述第一天然气田的总的氦气资源量，得到所述第一天然气田中所述沉积氦源岩层段贡献的氦气份额、基底花岗岩贡献的氦气份额。
所述技术领域的技术人员可以清楚的了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统的具体的工作过程及有关说明，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
需要说明的是，上述实施例提供的稳定克拉通盆地富氦气田中氦源岩贡献份额定量表征系统，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，在实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块来完成，即将本发明实施例中的模块或者步骤再分解或者组合，例如，上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。对于本发明实施例中涉及的模块、步骤的名称，仅仅是为了区分各个模块或者步骤，不视为对本发明的不当限定。
本发明第三实施例的一种电子设备，至少一个处理器；以及与至少一个所述处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述处理器执行的指令，所述指令用于被所述处理器执行以实现权利要求上述的稳定克拉通盆地富氦气田中氦源岩贡献份额定量表征方法。
本发明第四实施例的一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于被所述计算机执行以实现上述的稳定克拉通盆地富氦气田中氦源岩贡献份额定量表征方法。
所述技术领域的技术人员可以清楚的了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的电子设备、计算机可读存储介质的具体工作过程及有关说明，可以参考前述方法实例中的对应过程，在此不再赘述。
下面参考图3，其示出了适于用来实现本申请方法、系统、设备实施例的服务器的计算机系统的结构示意图。图3示出的服务器仅仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图3所示，计算机系统包括中央处理单元(CPU，Central Processing Unit)301，其可以根据存储在只读存储器(ROM，Read Only Memory)302中的程序或者从存储部分308加载到随机访问存储器(RAM，Random Access Memory)303中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM303中，还存储有系统操作所需的各种程序和数据。CPU301、ROM302以及RAM303通过总线304彼此相连。输入/输出(I/O，Input/Output)接口305也连接至总线304。
以下部件连接至I/O接口305：包括键盘、鼠标等的输入部分306；包括诸如阴极射线管(CRT，Cathode Ray Tube)、液晶显示器(LCD，Liquid Crystal Display)等以及扬声器等的输出部分307；包括硬盘等的存储部分308；以及包括诸如LAN(局域网，Local AreaNetwork)卡、调制解调器等的网络接口卡的通讯部分309。通讯部分309经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器310也根据需要连接至I/O接口305。可拆卸介质311，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器310上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分308。
特别地，根据本发明的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本发明的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通讯部分309从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质311被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU301执行时，执行本申请的方法中限定的上述功能。需要说明的是，本申请上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本申请的操作的计算机程序代码，上述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
术语“第一”、 “第二”等是用于区别类似的对象，而不是用于描述或表示特定的顺序或先后次序。
术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、方法、物品或者设备/装置所固有的要素。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种稳定克拉通盆地富氦气田中氦源岩贡献份额定量表征方法，其特征在于，该方法包括：
S100，获取待进行贡献份额定量表征的稳定克拉通盆地富氦气田，作为第一天然气田；将所述第一天然气田划分为n个区带，并采集天然气样品，获取不同区带天然气样品中的氦气含量及氦气含量平均值；
S200，获取所述第一天然气田n个区带的天然气地质储量，并结合各区带天然气样品中的氦气含量平均值，计算每个区带的氦气地质储量，进而得到所述第一天然气田的总的氦气资源量；
S300，在第一层段随机选取点位采集岩心样品并测定所述岩心样品的铀钍元素含量，作为实测值；构建所述实测值与第一曲线中对应响应值的相关性曲线，反演出所述第一层段中未测定层段铀钍元素浓度的理论值，进而得到沉积氦源岩层段中岩石的铀钍元素浓度；所述第一层段为根据第一曲线，在所述第一天然气田中选取的铀钍含量响应值高于设定响应值阈值的沉积岩层段；所述第一曲线为所述第一天然气田对应的自然伽马能谱测井曲线；所述沉积氦源岩层段为所述第一层段中，含铀钍元素浓度高于设定浓度阈值的沉积岩层段；
S400，按照设定距离间隔依次将所述沉积氦源岩层段划分为多个子层段；根据各子层段中岩石的铀钍元素浓度，计算各子层段通过放射性衰变形成的氦气产率，并结合各子层段的氦气残留产率，得到各子层段的氦气释放产率；
其中，任一子层段通过放射性衰变形成的氦气产率，其计算方法为：
HeP-SR=1.207×10-10c(U)+2.868×10-11c(Th)；
其中，HeP-SR表示任一子层段通过放射性衰变形成的氦气产率，c(U)、c(Th)分别表示任一子层段中岩石的铀元素、钍元素浓度；
任一子层段的氦气释放产率，其获取方法为：
通过分布加热和真空破碎，确定任一子层段的氦气残留产率；
对任一子层段，将其通过放射性衰变形成的氦气产率与其对应的氦气残留产率做差，得到任一子层段的氦气释放产率；
S500，基于各子层段的氦气释放产率，计算得到所述沉积氦源岩层段释放到气田的氦气资源量，进而结合所述第一天然气田的总的氦气资源量，得到所述第一天然气田中所述沉积氦源岩层段贡献的氦气份额、基底花岗岩贡献的氦气份额。
2.根据权利要求1所述的稳定克拉通盆地富氦气田中氦源岩贡献份额定量表征方法，其特征在于，将所述第一天然气田划分为n个区带，其方法为：
获取所述第一天然气田的构造特征；
根据所述第一天然气田的构造特征将所述第一天然气田划分为n个区带。
3.根据权利要求1所述的稳定克拉通盆地富氦气田中氦源岩贡献份额定量表征方法，其特征在于，计算每个区带的氦气地质储量，其方法为：
Hek-PGR=Qk×Hek；
其中，Hek-PGR表示第k个区带的氦气地质储量， 
，Qk表示第k个区带的天然气地质储量，Hek表示第k个区带i个天然气样品中的氦气含量平均值。
4.根据权利要求3所述的稳定克拉通盆地富氦气田中氦源岩贡献份额定量表征方法，其特征在于，所述沉积氦源岩层段释放到气田的氦气资源量，其计算方法为：
其中，HeRelease表示所述沉积氦源岩层段释放到气田的氦气资源量，
表示子层段的数量，/>
表示第/>
个子层段的质量，/>
表示第/>
个子层段的氦气释放产率，/>
为第/>
个子层段释放氦气的有效成藏时间。
5.根据权利要求3所述的稳定克拉通盆地富氦气田中氦源岩贡献份额定量表征方法，其特征在于，所述第一天然气田中所述沉积氦源岩层段贡献的氦气份额、基底花岗岩贡献的氦气份额，其计算方法为：
kSR=HeRelease/HeSum×100%；
KBasement=（HeSum-HeRelease）/HeSum×100%；
其中，kSR表示所述第一天然气田中所述沉积氦源岩层段贡献的氦气份额，KBasement表示所述第一天然气田中基底花岗岩贡献的氦气份额，HeSum表示所述第一天然气田的总的氦气资源量，
，n＞1。
6.一种稳定克拉通盆地富氦气田中氦源岩贡献份额定量表征系统，其特征在于，该系统包括：区带划分模块、氦气资源量获取模块、沉积氦源岩铀钍元素浓度计算模块、氦气释放产率获取模块、份额确定模块；
所述区带划分模块，配置为获取待进行贡献份额定量表征的稳定克拉通盆地富氦气田，作为第一天然气田；将所述第一天然气田划分为n个区带，并采集天然气样品，获取不同区带天然气样品中的氦气含量及氦气含量平均值；
所述氦气资源量获取模块，配置为获取所述第一天然气田n个区带的天然气地质储量，并结合各区带天然气样品中的氦气含量平均值，计算每个区带的氦气地质储量，进而得到所述第一天然气田的总的氦气资源量；
所述沉积氦源岩铀钍元素浓度计算模块，配置为在第一层段随机选取点位采集岩心样品并测定所述岩心样品的铀钍元素含量，作为实测值；构建所述实测值与第一曲线中对应响应值的相关性曲线，反演出所述第一层段中未测定层段铀钍元素浓度的理论值，进而得到沉积氦源岩层段中岩石的铀钍元素浓度；所述第一层段为根据第一曲线，在所述第一天然气田中选取的铀钍含量响应值高于设定响应值阈值的沉积岩层段；所述第一曲线为所述第一天然气田对应的自然伽马能谱测井曲线；所述沉积氦源岩层段为所述第一层段中，含铀钍元素浓度高于设定浓度阈值的沉积岩层段；
所述氦气释放产率获取模块，配置为按照设定距离间隔依次将所述沉积氦源岩层段划分为多个子层段；根据各子层段中岩石的铀钍元素浓度，计算各子层段通过放射性衰变形成的氦气产率，并结合各子层段的氦气残留产率，得到各子层段的氦气释放产率；
其中，任一子层段通过放射性衰变形成的氦气产率，其计算方法为：
HeP-SR=1.207×10-10c(U)+2.868×10-11c(Th)；
其中，HeP-SR表示任一子层段通过放射性衰变形成的氦气产率，c(U)、c(Th)分别表示任一子层段中岩石的铀元素、钍元素浓度；
任一子层段的氦气释放产率，其获取方法为：
通过分布加热和真空破碎，确定任一子层段的氦气残留产率；
对任一子层段，将其通过放射性衰变形成的氦气产率与其对应的氦气残留产率做差，得到任一子层段的氦气释放产率；
所述份额确定模块，配置为基于各子层段的氦气释放产率，计算得到所述沉积氦源岩层段释放到气田的氦气资源量，进而结合所述第一天然气田的总的氦气资源量，得到所述第一天然气田中所述沉积氦源岩层段贡献的氦气份额、基底花岗岩贡献的氦气份额。
7.一种电子设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及与至少一个所述处理器通信连接的存储器；
其中，所述存储器存储有可被所述处理器执行的指令，所述指令用于被所述处理器执行以实现权利要求1-5任一项所述的稳定克拉通盆地富氦气田中氦源岩贡献份额定量表征方法。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于被所述计算机执行以实现权利要求1-5任一项所述的稳定克拉通盆地富氦气田中氦源岩贡献份额定量表征方法。
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| 壳源氦气成藏问题及成藏模式;李玉宏;张文;王利;赵峰华;韩伟;陈高潮;;西安科技大学学报(04);全文 * |
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