作者：李玉宏; 张文; 王利; 赵峰华; 韩伟; 陈高...氦气成藏亨利定律渭河盆地
摘要：壳源氦来自地质体中铀钍等氦源元素的放射性衰变,其生成速度极其缓慢,不存在集中的生气高峰,相对常规油气为典型的弱源气。其常以甲烷或二氧化碳气藏的伴生气产出,因稀有性而低丰度（0.1vol%）即可成矿,且成藏与地下水关系密切。为研究其弱源成藏机理,总结了前人关于氦气、氮气和甲烷亨利系数和溶解度的研究成果,以渭河盆地为例,通过模拟计算探讨了亨利定律在氦气运移和成藏中的关键作用。根据亨利定律,稀溶液中气体溶解度受控于气体的分压和亨利系数。与载体气相比,氦气的亨利系数高,且高低温下相差较大,特别是在氦源岩和气藏中的分压差别显著,造成两处的溶解度差异显著,使以溶解态运移的弱源氦气能够脱溶成藏。综合分析认为：①氦气在深部氦源岩处分压大、温度高,能溶解于水而运出;②运移至浅部遇到天然气等载体气藏时,在气水界面,氦气分压极低而脱溶进入气藏,载体气则溶解进入水中,好似载体气将氦气从水中“置换”出来。这种作用使气藏附近形成溶解氦低浓度漏斗,水溶氦不断向气藏附近迁移而进入气藏,大大提高了氦气运聚系数;③氦气进入气藏后,由于盖层中氦气分压低而难溶于水,不易扩散,利于保存。研究结果明确了氦气在氦源岩“运得出”、遇气藏“脱得出”、进气藏“保得住”的高运聚系数富集机制,为氦气资源勘查提供了理论依据。
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