鄂尔多斯盆地陇东地区铝土岩气藏氦气成因及主控因素OA

【目的】鄂尔多斯盆地陇东地区太原组铝土岩气藏已取得重要勘探突破。铝土岩因具有较高的铀(U)、钍(Th)含量被认为具有较强生氦潜力,但其对天然气氦气丰度的实际贡献仍缺乏定量研究。【方法】为明确铝土岩气藏的主力氦源岩及氦气富集机制,以陇东地区太原组铝土岩气藏为主要研究对象,通过含氦天然气组分、碳同位素及稀有气体同位素分析,判识天然气及氦气来源。基于传统成因法,建立沉积型有效氦源岩氦气相对丰度贡献的定量计算方法,评价铝土岩储层及烃源岩的氦气丰度贡献,探讨铝土岩气藏氦气富集机制。【结果】(1)铝土岩天然气中氦气体积分数为0.06%~0.25%,平均0.12%,3He/4He值为(2.27~3.86)×10^(-8),指示氦为典型壳源成因。(2)理论计算表明,铝土岩储层对天然气氦气相对丰度的贡献为(280~801)×10^(−6),上古生界煤系烃源岩贡献为75×10^(−6)。仅依靠沉积型有效氦源岩供氦,铝土岩天然气最大氦体积分数为876×10^(−6),低于富氦天然气标准(He>0.1%)。(3)铝土岩储层及煤系烃源岩供氦能力有限,难以独立形成富氦天然气,基底花岗岩体积巨大,可在地层抬升等条件下发生氦的大规模释放,是研究区主力氦源岩。【结论】氦气富集受构造活动、断裂发育及天然气成藏过程等因素的综合控制,铝土岩气藏氦气富集为以基底花岗岩为主、沉积型有效氦源岩为辅的多源供氦模式。