一种氦气圈闭资源量的计算方法及存储介质和设备与流程

本发明属于油气勘探，具体涉及一种氦气圈闭资源量的计算方法及存储介质和设备。

背景技术：

1、氦气是自然界沸点最低的惰性气体，沸点为-268.95℃，用途十分广泛，是关系国家安全和高新技术产业发展的不可替代的重要稀缺战略资源，在国防、航天、医疗、半导体、科研、超导实验、石化、制冷、管道检漏、金属制造、光电子产品生产、高精度焊接、深海潜水等方面被广泛利用。我国氦气资源占全球比例为1.8％，而产量仅占全球比例0.3％，对外依存度极高，已成为急缺战略资源(李玉宏等，2022)。

2、目前氦气资源评价方法主要有2类：一类是组分法，依据天然气藏的储量、气体组分等参数进行资源量估算；另一类是成因法，基于放射性衰变原理，从氦气的生成量方面进行资源量估算，涉及的参数包括岩石的分布面积、厚度、密度、放射性铀、钍元素含量及地质年龄等(陈新军等，2022)。组分法计算氦气资源量获得的是探明储量，仅能评价以有探明储量的天然气田。成因法计算氦气资源量获得的是总资源量，是整个区带的最大资源量，往往远远大于可探明的资源量。

3、氦气百分含量法虽然计算准确，但其依赖于氦气数据点的数量和质量、天然气储量的准确性，同时氦源岩体积的计算误差很大，资源评价结果可信度低，因此氦气百分含量法和成因法应用范围有限，难以大范围应用。已有研究发现氦气不能单独成藏，往往以水溶气的方式运移到浅层天然气藏富集成藏，因此本发明提出了一种基于水溶脱气实验的氦气资源量定量计算方法，目的是实现无井约束下圈闭氦气资源量的预测，弥补现有方法不能提交预测资源量的缺陷。针对某一气藏或者圈闭，通过多个温压条件下氦气溶解度的测试，建立地层条件下氦气溶解度随温度和压力变化的图版。利于地层埋藏史恢复和成藏定年方法，恢复天然气成藏时代，划分天然气成藏后埋藏与抬升阶段，通过图版获得每个阶段的溶解度，从而根据不同温压条件下，氦气溶解度的差异，计算水溶氦气脱气后的聚集量，定量预测圈闭的氦气资源量，为后续勘探开发提供依据。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中的上述问题，本发明提出了一种氦气圈闭资源量的计算方法及存储介质和设备。

2、第一方面，本发明提出了一种氦气圈闭资源量的计算方法，包括以下步骤：

3、s1：通过不同温度和围压条件下的氦气溶解度测试实验，分别确定氦气溶解度与温度和压力变化的数学关系，

4、s2：在步骤s1得到的数学关系基础上建立氦气溶解度随温度和围压变化的查询图版，获得任意温度和围压组合条件下的氦气溶解度；

5、s3：埋藏史恢复和天然气成藏年代的确定；

6、s4：根据步骤s4得到的埋藏史恢复和天然气成藏年代，计算天然气成藏后由于温度、压力变化引起的氦气脱气量。

7、作为本发明的具体实施方式，所述步骤s1中，所述不同温度和围压条件下的温度点值和围压点值，根据研究区地层埋藏史设定；温度点值和围压点值各自独立地设置为5-20个；更优选为5-8个。

8、作为本发明的具体实施方式，所述步骤s2中，所述图版建立的方法包括作图法；所述作图法包括以氦气溶解度与围压关系曲线投入到以围压为横坐标、以氦气溶解度为纵坐标的图版中。

9、作为本发明的具体实施方式，所述步骤s3中，所述埋藏史恢复的方法包括：根据地层厚度、不整合剥蚀量和古地温指标，利用盆地模拟软件拟合得到恢复地层埋藏史。

10、作为本发明的具体实施方式，所述步骤s3中，所述天然气成藏年代的确定方法包括采用储层中包裹体测温得到。

11、作为本发明的具体实施方式，所述步骤s3中，所述储层中包裹体测温方法包括：测试储层中与甲烷包裹体共生的盐水包裹体的均一温度，将均一温度投图到储层的埋藏史曲线上，即可获得天然气藏成藏的时间。

12、作为本发明的具体实施方式，所述步骤s4中，所述计算天然气成藏后由于温度、压力变化引起的氦气脱气量的方法包括根据圈闭面积、储层厚度、储层平均孔隙度和氦气溶解度差的乘积获得天然气成藏以来水溶气脱气的氦气资源量。

13、第二方面，本发明提供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的计算机程序，可被一个或多个处理器执行，用来实现如第一方面所述的方法。

14、第三方面，本发明提供了一种电子设备，包括存储器和一个或多个处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述存储器和所述一个或多个处理器之间互相通信连接，该计算机程序被所述一个或多个处理器执行时，执行如第一方面所述的方法。

15、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

16、1、本发明的方法克服了以往资源量计算方法依赖于天然气探明程度和氦源岩体积的计算误差大的缺点，将氦气资源量评价推广到圈闭评价阶段，在低勘探程度区提交预测储量，具有广泛的应用价值。

17、2、本发明提出的5个子系统，都运用目前已经成熟的分析技术进行开展，方法可靠，易于操作。

18、3、本发明的方法可以应用到含油气盆地中与天然气伴生的氦气气藏评价中，提供一种有效的预测储量的计算方法，同时具有操作方便和实用价值高等特点，具有良好的推广前景。

技术特征：

1.一种氦气圈闭资源量的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述步骤s1中，所述不同温度和围压条件下的温度点值和温压点值，根据研究区地层埋藏史设定；优选地，温度点值和围压点值各自独立地设置为5-20个；更优选为5-8个。

3.根据权利要求1或2所述的计算方法，其特征在于，所述步骤s1中，所述数学关系为：

4.根据权利要求1-3任一项所述的计算方法，其特征在于，所述步骤s2中，所述图版建立的方法包括作图法；所述作图法包括以氦气溶解度与围压关系曲线投入到以围压为横坐标、以氦气溶解度为纵坐标的图版中。

5.根据权利要求1-4任一项所述的计算方法，其特征在于，所述步骤s3中，所述埋藏史恢复的方法包括：根据地层厚度、不整合剥蚀量和古地温指标，利用盆地模拟软件拟合得到恢复地层埋藏史。

6.根据权利要求1-5任一项所述的计算方法，其特征在于，所述步骤s3中，所述天然气成藏年代的确定方法包括采用储层中包裹体测温得到。

7.根据权利要求1-6任一项所述的计算方法，其特征在于，所述步骤s3中，所述储层中包裹体测温方法包括：测试储层中盐水包裹体的均一温度，将均一温度投图到储层的埋藏史曲线上，获得天然气藏成藏的时间。

8.根据权利要求6或7所述的计算方法，其特征在于，所述步骤s4中，所述计算天然气成藏后由于温度、压力变化引起的氦气脱气量的方法包括根据圈闭面积、储层厚度、储层平均孔隙度和氦气溶解度差的乘积获得天然气成藏以来水溶气脱气的氦气资源量。

9.一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的计算机程序，可被一个或多个处理器执行，用来实现如权利要求1-8中任一项所述的方法。

10.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和一个或多个处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述存储器和所述一个或多个处理器之间互相通信连接，该计算机程序被所述一个或多个处理器执行时，执行如权利要求1-8中任一项所述的方法。

技术总结
本发明提出了一种氦气圈闭资源量的计算方法及存储介质和设备，该方法通过大量地层条件下氦气溶解度测试实验，分别确定氦气溶解度与温度和压力变化的数学关系，在此基础上建立氦气溶解度随温度和围压变化的查询图版，通过图版可以获得地质条件下任意温度和围压组合条件下的氦气溶解度。根据埋藏史恢复和天然气成藏年代的确定，根据圈闭面积、储层厚度、储层平均孔隙度和氦气溶解度差的乘积获得天然气成藏以来水溶气脱气的氦气资源量。该方法克服了以往资源量计算方法依赖于天然气探明程度和氦源岩体积的计算误差大的缺点，将氦气资源量评价推广到圈闭评价阶段，在低勘探程度区提交预测储量，具有广泛的应用价值。

技术研发人员：李双建,刘全有,高键,朱东亚,冯小宽,崔一鑫
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23