Mode of occurrence of helium in Weihe Basin, Shaanxi Province and its significance
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摘要:
氦气资源是一种稀有紧缺性战略资源。渭河盆地具有良好的氦气资源显示, 前人认为区内氦气及伴生气资源为水溶气。通过已有石油井、地热井录井、样品测试、动态监测等资料分析, 认为渭河盆地不仅存在水溶气资源, 也存在游离态氦及伴生气资源, 即具有富氦天然气层(藏), 这一认识对进一步的氦气资源评价与开发利用具有重要意义。
Abstract:Helium(He), a kind of rare and strategic resource, occurs well in Weihe Basin. According to previous views, the resource of He and its associated gas may belong to water soluble gas, and the further evaluation and development are restricted by its hard development and low interest. Therefore, it is significant to identify the mode of occurrence of He resource. Based on the data analysis of dynamic monitoring, logging and samples from petroleum wells and geothermal wells, it can be inferred that not only water soluble gas resource but also resource of free state He and its associated gas are developed in Weihe Basin. In other words, abundant He reservoirs may exist in Weihe Basin. This new opinion is important for further evaluation and development of the resource.
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Keywords:
- Weihe Basin /
- helium /
- free gas /
- water-soluble gas
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致谢: 感谢陕西金奥能源公司宫振奇等现场工作者和西北大学张金功等渭河盆地氦气资源研究者的长期卓有成效的工作及对笔者的长期支持，感谢审稿老师的辛勤劳动和帮助。
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图 2 渭河盆地新生界综合柱状剖面
1—泥岩；2—砂岩；3—砾岩；4—整合接触；5—假整合；6—不整合；7—接触关系有疑问
Figure 2. Composite columnar section of Cenozoic in Weihe Basin
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图 3 SP1号地热井伴生氦气动态监测曲线
Figure 3. Dynamic monitoring curves of associated helium of Geothermal Well SP1
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图 4 SP2号地热井伴生氦气动态监测曲线
Figure 4. Dynamic monitoring curves of associated helium of Geothermal Well SP2
表 1 渭河盆地地热井气水比测量成果数据
Table 1 Gas-water ratio data of geothermal wells in Weihe Basin
井号 压力
/MPa温度
℃水量
/(m3-h-1)气水比
/%气体氦含量
/%备注 渭热1井 89 11.5 170 0.10 自喷 渭热4井 0.09 117 48.3 10.4 0.38 泵抽 051井 0.17 90 23.3 5.5 4.94 自喷 渭热2井 0.80 97 31.2 11.3 0.16 自喷 051家属院 0.35 92 32.4 4.9 3.37 泵抽 三普1号 0.27 74.0 4.8 2.20 自喷 三普2号 0.14 96.0 24.2 2.25 自喷 
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表 2 渭河盆地2口地热井伴生氦气动态监测数据
Table 2 Associated helium dynamic monitoring data of 2 geothermal wells in Weihe Basin
并号 1号井 2号井 备注 时间/月 水流量/(m3.h-1) 压力/MPa 气水体积比/% 氦气体积
分数/%水流量/(m3-h-1) 压力
/MPa气水体
积比/%氦气体积
分数/%单月 均值 单月 均值 单月 均值 单月 均值 单月 均值 单月 均值 单月 均值 单月 均值 1 122 0.19 5.15 2.16 85 0.22 6.82 2.12 供暖季 2 138 0.09 4.40 2.33 85 0.17 11.92 2.24 3 97 119 0.12 0.12 4.17 4.73 2.23 100 88 0.07 0.15 47.62 27.81 2.12 2.23 4 115 0.10 4.69 2.28 99 0.06 47.20 2.45 5 123 0.09 5.24 2.15 73 0.22 25.47 2.24 6 96 0.29 6.03 105 0.14 19.74 非供暖季 7 61 0.37 5.51 2.06 110 0.16 9.38 2.25 8 58 0.38 6.32 2.16 109 0.14 9.43 2.17 9 63 69 0.39 0.38 5.24 5.52 2.16 2.12 106 111 0.15 0.15 11.23 11.13 2.38 2.22 10 65 0.41 5.63 2.12 113 0.16 10.49 2.16 11 68 0.41 5.06 2.16 117 0.16 8.95 2.18 12 69 0.41 4.86 2.08 120 0.16 8.68 2.17 13 84 0.35 4.62 2.14 120 0.14 35.26 2.42 供暖季 14 65 0.34 4.55 2.18 84 0.06 54.82 2.52 15 80 73 0.20 0.27 3.97 4.77 2.21 2.18 120 106 0.05 0.06 43.48 50.50 2.23 2.39 16 68 0.23 5.19 2.17 70 0.06 69.52 2.31 17 67 0.21 5.51 2.19 135 0.01 49.56 2.46 18 42 0.42 5.28 2.09 60 0.25 7.63 2.24 非供暖季(有间断) 19 26 33 0.48 0.46 4.26 4.68 2.14 2.12 50 57 0.32 0.29 5.13 6.80 2.21 2.20 20 30 0.47 4.50 2.13 60 0.29 7.64 2.15 21 80 0.20 3.81 2.17 115 0.06 6.72 2.14 供暖季 22 81 0.09 4.02 2.25 120 0.04 8.99 2.22 23 82 76 0.09 0.13 4.43 4.23 2.27 2.34 115 116 0.03 0.04 27.86 24.72 2.19 2.23 24 83 0.09 4.56 2.35 120 0.03 30.02 2.17 25 55 0.17 4.35 2.68 110 0.03 50.00 2.42 平均 76.7 0.26 4.85 2.20 100.0 0.13 24.54 2.26
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表 3 气体组分分析数据
Table 3 Analytical data of gas components
井名 氦气/% 3He/4He/10-8 甲烷/% δ13C1 乙烷/% δ13C2 氢气/% 氮/% CO2/% δco2 SP1 2.160 9.02±0.39 15.917 -31.2 0.061 -21.6 0.000 68.509 10.772 -15.8 SP2 2.240 9.39±0.42 12.800 -30.0 -30.0 -20.1 0.200 73.800 8.180 -14.2
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