陕西渭河盆地发现氦及天然气资源

摘要：以评价渭河盆地氦、甲烷等资源为目的，采取多单位联合攻关、多行业资料共享、物化探等 多手段联合实施的方法，认为渭河盆地具备良好的氦、甲烷等资源成藏条件，具有良好的资源前景, 并提出渭河新生代盆地基底部分残存上古生代煤系地层的新认识。

1.项目概况

目前，氦广泛用于航天工业、核工 业、石化、制冷、医疗、半导体、管道检 漏、超导实验、金属制造、深海潜水、髙 精度焊接、光电子产品生产等高科技领域。 当天然气藏中He的浓度达到0.05%〜0.1% 时，具有工业价值。中国发现的氦气资源 量较少，寻找氦气资源具有重要意义。 2013年，中国地质调查局西安地质调查 中心组织实施“渭河盆地氦气资源远景调 查”项目。通过调查评价认为，渭河盆地 具备良好的氦、甲烷等资源潜力。

2.成果简介

(1)渭河盆地广泛的氦气显示，预 示了良好的资源前景。

渭河盆地新生界地热井中，伴生气 显示十分普遍。其中，渭深13井曾钻遇良好的气显示。油气测试产少量天然 气，曾发生井喷，气体自井内喷出约7m 高，说明气层应有一定的压力和产能。 气体组分：甲烷含量20.80%~22.9%，重烃 0.09%~0.19%，氮气 50%~76%，氦气 2.13%~4.14%。世界上He含量大于1%的气藏极少，目前国内报道He含量大于 1%的仅黄桥气田黄浅2井、黄浅14井， 而区内63 口井的气体样品中He含量大 于1%的31 口，最高达9.23%，居世界 前列，资源品位髙。氦气含量较高井与靠近深大断裂分布的磁性体有关。

(2) 渭河新生代盆地基底组成新认 识。

根据盆内广泛分布的高热演化煤型 甲烷气及有机成因二氧化碳气，结合地 质及物探成果推测，渭河盆地存在上古 生界煤系地层。

(3) 明确了氦等伴生气成因类型与 纵向分布特征，区内伴生甲烷气普遍发 育，固市凹陷生物气资源已初具规模。

渭河盆地地热井伴生气He同位素为 (2.06~76.0)X10_⁸,以壳源氦为主，形 成了独特的以壳源氦为主体的髙氦一富 氦天然气（图1)。

气体中含甲烷普遍，多数井01₄含 量为10%〜20%，固市洼陷渭南中医学院 地热井水中伴生气CH₄含量为82.86%， 渭热1井伴生气CH₄含量为89.74%;渭 热2-1井张家坡组产可燃自喷气，CH4含量达98.51%，发育甲烷气藏。浅层（张 家坡组）甲烷气为生物气，深部以高热 演化煤型甲烷气为主。

固市凹陷新近系张家坡组湖相泥页 岩。固市凹陷新近系张家坡组湖相泥岩发 育，暗色泥岩累计厚度数百米，最大累计 厚度达800余米，具有良好的生物气源岩。 固市凹陷南部20km²范围内，10余口地 热井新近系张家坡组产出低产可燃生物 气（甲烷）流（图2)，生物气资源初具 规模，前景良好。

(4)探索了氦气物化探调查方法重力、电法和地震法探测盆地结构、 构造，1:5万磁测进一步查证和圈定磁性体分布范围。氦气化探显示，地下有 氦的局部富集，地表异常以不规则块状 异常为主，并与磁性体分布范围吻合较 好。气测录井，标定天然气相对富集层段。

3.成果意义

(1) 渭河盆地具有缺乏烃源岩的 油气地质特点。上古生界煤系地层是鄂 尔多斯盆地最重要的烃源岩层系，渭河新生代盆地基底组成新认识，为区内烃 类气评价提供了重要的气源岩，也为氦 气富集提供了重要的载体气。

(2)渭河盆地不仅具有天然气（氦 载体气）的源、储、盖与圈闭条件，也 具备氦源岩和高效运移通道等氦气成藏 基本条件。区内地热（石油）井He含量 之高国内外少见，烃类气体显示广泛， 预示了良好的氦及天然气资源前景。(中国地质调查局西安地质调查中 心李玉宏韩伟供稿）