
ICS 75.020
CCS
E 11
CCGA
中 国 工 业 气 体 工 业 协 会 团 体 标 准
T/CCGA 90006—2024
氦气聚集区带评价技术规范
Technical specification for evaluation of helium accumulation zones
2024 - 03 - 25 发布
2024 - 05 - 25 实施
中国工业气体工业协会 发 布
T/CCGA 90006—2024
目
次
前言 ................................................................................. II
1 范围 ............................................................................... 1
2 规范性引用文件 ..................................................................... 1
3 术语和定义 ......................................................................... 1
4 氦气聚集区带分类 ................................................................... 1
5 氦气聚集区带评价 ................................................................... 2
6 氦气聚集区带综合评价技术 ........................................................... 5
7 氦气聚集区带评价提交主要成果 ....................................................... 5
附录 A(规范性) 壳源型氦气聚集区分级评价标准 ......................................... 7
附录 B(规范性) 壳-幔混源型氦气聚集区分级评价标准 .................................... 8
附录 C(规范性) 氦气聚集区综合评价参数表 ............................................. 9
I
T/CCGA 90006—2024
前
言
本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国工业气体工业协会提出并归口。
本文件起草单位:中国石油天然气股份有限公司勘探开发研究院、自然资源部油气资源战略研究中
心、北京大学、中国石油长庆油田勘探开发研究院、中国石化石油勘探开发研究院、中国石油大学
(北京)。
本文件主要起草人:陶士振、窦立荣、陈燕燕、赵喆、杨威、吴义平、杨怡青、李剑、赵振宇、陶
小晚、高建荣、王晓波、吴晓智、陈秀艳、刘全有、陈悦、陈新军、李登华、范立勇、赵伟波、康锐、
李谦、贾进华、陈践发、刘成林。
II
T/CCGA 90006—2024
氦气聚集区带评价技术规范
1 范围
本文件规定了天然气藏中氦气聚集区带的定义、分类、评价内容、评价技术和提交成果。
本文件适用于石油天然气勘探行业中的氦气聚集区带评价。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,
仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本
文件。
SY/T 5519 盆地评价技术规范
SY/T 5615 石油天然气地质编图规范及图式
SY/T 6285 油气储层评价方法
SY/T 6894 岩性地层区带评价技术规范
T/CCGA 90005-2024 氦气储量及资源评价技术规范
3 术语和定义
3.1
载体气 carrier gas
氦气聚集所依附的宿主天然气。
3.2
氦气聚集区带 helium accumulation zone
在盆地内相同(似)地质环境或同一构造带中,具有相同成因联系和生运聚规律并在地域分布上存
在相邻相关的一系列圈闭与已发现富/含氦油气藏(田)的统一组合构成的氦气聚集地质单元。本文件
特指天然气中氦气聚集区带。
3.3
氦气聚集区带评价 helium accumulation zone evaluation
在天然气地质条件系统分析的基础上,通过氦气源、输导体系、氦气及其载体气聚集条件的综合评
价,结合天然气含氦性分析及资源量概算,评价优选氦气聚集有利区带。
4 氦气聚集区带分类
4.1 氦气聚集区带分类原则
4.1.1 氦源的类型
氦气的来源有大气氦、壳源氦和幔源氦3种。天然气中的氦气主要分为壳源氦和幔源氦。
4.1.2 载体气类型
载体气类型,按照储层渗透率,可以分为常规天然气和非常规天然气;按照成因来源,可以分为有
机成因天然气和无机成因天然气;按照气体组分,可以分为烃类天然气和非烃类天然气。
4.1.3 区带分类及评价的可操作性
1
T/CCGA 90006—2024
壳源氦和幔源氦聚集区带的形成条件、动力学机制及评价参数有较大差异。因此,一般分壳源型氦
气聚集区带和壳-幔混源型氦气聚集区带2类进行分类评价,在此基础上,次级分类可以按照载体气的类
型进行区带亚类的划分。
壳幔源不同类型区带按照以下端元值划分:壳源型(壳源>75%)、壳-幔混源型(壳源75%~25%)、
幔源型(壳源<25%)。目前全球幔源型氦气形成工业性规模聚集的富集区带不多,主要发育壳源型和
壳-幔混源型2类氦气聚集区带。
4.2 氦气聚集区带类型划分
4.2.1 氦源的类型
按照氦气来源于地壳还是地幔,分为壳源型氦气聚集区带、幔源型氦气聚集区带、壳-幔源混源型
氦气聚集区带3类。如4.1.2所述,壳源氦和幔源氦聚集区带的形成条件、动力学机制及评价参数有较大
差异,因此氦气聚集区带的一级分类按照氦气壳幔不同来源划分,二级及以下分类,按照载体气类型划
分。
4.2.2 载体气类型
按照不同类型载体气,氦气聚集区带类型,可以分为常规天然气中氦气聚集区带和非常规天然气中
氦气聚集区带;有机成因天然气中氦气聚集区带、有机-无机复合成因天然气中氦气聚集区带和无机复
合成因天然气中氦气聚集区带;烃类天然气中氦气聚集区带和非烃类天然气中氦气聚集区带。
5 氦气聚集区带评价
5.1 评价资料
评价资料包括但不限于:
a) 基础资料
——区域构造及岩浆活动地质资料;
——氦气聚集区带内的地震、钻井、录井、测井、测试、分析化验资料;
——盆地基底和盖层非地震物化探资料;
——天然气储层物性、电性、含气性资料;
——天然气中氦气含量资料;
——天然气、氦气、水地球化学分析测试数据。
b) 基础图件
基础图件包括但不限于:
——氦气聚集区带识别与划分图件;
——基底氦源岩分布图;
——基底断裂分布图;
——深大断裂及岩浆活动分布图;
——天然气及氦气综合研究成果图;
——烃源岩生烃强度分布图;
——沉积体系分布图;
——含气目的层厚度与储集层孔隙度、渗透率分布图;
——含气目的层顶底面构造图;
——天然气勘探成果图。
5.2 氦气聚集区带地质评价内容
5.2.1 壳源型氦气聚集区带
壳源型氦气聚集区带指壳源氦体积百分比大于75%的氦气聚集区带。壳源型氦气聚集区带地质评价
内容包括:
a) 氦源体系及主力氦源
2
T/CCGA 90006—2024
1) 储源:储集岩发育规模、铀和钍含量及生释氦潜力;
2) 烃源:烃源岩发育规模、铀和钍含量及生释氦潜力;
3) 外源:含油气系统以外(下同),盆地基底富铀和钍中酸性岩体等发育规模与生释氦潜力;
4) 它源:除了以上三种氦源以外,其他可能的氦源(岩)与生释氦潜力。
b) 输导体系
1) 基底断裂:发育程度及连通性;
2) 成藏系统断裂裂缝:含油气系统内断裂裂缝系统;
3) 输导层/面:高孔渗输导层、不整合面与储集层。
c) 聚集和保存条件
1) 氦气及载体气圈闭(群)规模;
2) 氦气及载体气盖层条件;
3) 氦气及载体气保存条件。
盆地聚氦载体暨油气地质条件相关评价,包括输导体系、聚集和保存条件评价等,结合SY/T 5519
及氦气成藏条件综合评价。
5.2.2 幔源型氦气聚集区带
幔源型氦气聚集区带指幔源氦体积含量大于75%的氦气聚集区带。幔源型氦气聚集区带地质评价内
容包括:
a) 氦源体系及主力氦源:
1) 烃源和储源:储集岩发育规模、铀和钍含量及生释氦潜力;
2) 外源:含油气系统以外,盆地基底富铀和钍中酸性岩体发育规模与生释氦潜力;
3) 幔源:通幔断裂及岩浆活动引发释氦潜力;
4) 其它源:除了以上三种氦源以外,其他可能的氦源(岩)与生释氦潜力。
b) 输导体系:
1) 深大断裂:通幔深大断裂;
2) 基底断裂:发育程度及连通性;
3) 成藏系统断裂裂缝:含油气系统内断裂裂缝系统;
4) 输导层/面:高孔渗输导层、不整合面与储集层。
c) 聚集和保存条件:
1) 氦气及载体气圈闭(群)规模及有效性;
2) 氦气及载体气盖层条件;
3) 氦气及载体气保存条件。
5.2.3 壳-幔源复合型氦气聚集区带
壳-幔源型氦气聚集区带指壳源氦体积含量大于25%、小于75%的氦气聚集区带。壳-幔源复合型氦气
聚集区带地质评价内容包括:
a) 壳源型氦气聚集区带地质评价
根据上述源型氦气地质评价内容,开展壳源型氦气聚集区带地质综合评价。
b) 幔源型氦气聚集区带地质评价
根据上述幔型氦气地质评价内容,开展幔源型氦气聚集区带地质综合评价。
c) 壳-幔源复合型氦气聚集区带地质评价
根据研究区氦气同位素组成分析,确定氦气壳幔来源的混合比例,基于上述壳源型和幔源型2类氦
气聚集区带地质综合评价结果及壳幔来源的混合比例,综合评价优选壳-幔源复合型氦气聚集区带。
鉴于幔源型氦气形成工业性规模聚集的富集区带较为少见,一般参照壳-幔混源型氦气聚集区分级
评价标准(附录B)进行区带评价。
5.3 氦气聚集区带地质评价参数和标准
5.3.1 氦源条件评价参数和标准
氦源评价参数包括:氦源岩规模(面积、厚度)、时代、铀和钍含量、埋藏深度、距离天然气藏的
远近等决定氦源的放射性元素释放氦的规模、运聚效率和聚集系数。评价标准参见附录A和附录B。
3
T/CCGA 90006—2024
5.3.2 输导体系评价参数和标准
输导体系重点评价氦源与载体气之间的断裂体系和裂缝系统及其有效性。评价参数包括:断裂体系
和裂缝系统的发育深度,与氦源及载体气圈闭的连通度,断裂的开度、延伸度、裂缝密度、裂缝与主干
断裂的伴生关系等。评价标准参见附录A和附录B。
5.3.3 储层条件评价参数和标准
依据储层物性、孔隙结构、非均质性和厚度等指标,综合考虑储集体形态、分布范围和埋藏深度,
结合产能情况,对含氦储层进行分类评价,确定有利储层分布区。储层评价方法见SY/T 6285。评价标
准参见附录A和附录B。
5.3.4 聚集和保存条件评价参数和标准
结合区域地质资料、地震、测录井、实验测试等资料,分析区域构造活动期次与强度、上覆/下伏
地层岩性、厚度、空间展布特征、地层压力、圈闭侧翼及上倾方向的封闭有效性、盖层含水情况(含水
有利)等,分析评价气藏保存条件。评价标准参见附录A和附录B。
5.4 富氦天然气区带资源评价方法
富氦天然气区带资源评价方法包括但不限于以下方法,以下方法参照T/CCGA 90005-2024的5执行。
5.4.1 百分含量法
百分含量法适用于已知氦气体积含量、含气饱和度(或含水饱和度)数据的评价(估算)单元氦气
资源量的估算。可以分为容积法(体积法)、小面元法、圈闭加和法、水溶氦体积法。
5.4.2 统计法
统计法为一种预测氦气资源规模的定量方法,主要用于中-高勘探程度的盆地/区带/成藏组合的氦
气资源评价,该盆地/区带/成藏组合范围内氦气成藏条件相同/相似。
5.4.3 类比法
类比法适用于没有实测氦气含量、含气饱和度(或含水饱和度)数据的评价(估算)单元氦气资源
量的估算。可以分为氦气含量类比法、资源丰度类比法。
5.4.4 成因法
该方法依据放射性衰变释氦机理,采用常用放射性元素产率法进行放射性衰变成因法估算。该方法
适用不同勘探程度的盆地或地区评价的全过程。放射性衰变成因法基于放射性矿物衰变并考虑氦源-释
放-运聚-成藏-封盖物质平衡原理,综合考虑氦源岩时代、分布面积和厚度、铀钍含量、排氦系数、聚
集系数,最终估算得到目标区氦气资源聚集量。
5.5 富氦天然气区带地质综合评价方法
5.5.1 氦气聚集区带地质评价方法
a) 参数叠合综合评价方法
依据氦气富集区各项评价参数标准,将各参数叠合成图,取所有或关键评价参数标准以上的区域,
且当该区域连续分布面积大于一定规模时(附录A和附录B),确定为氦气富集区。
b) 模型综合评价方法
依据氦气富集区各项评价参数标准,将研究区对应参数的分值按权重进行加和(见附录A和附录B),
得到综合评价参数,综合评价参数越大,氦气富集区评价级别越高。
按照富/含氦天然气中氦气体积分数、资源丰度、区带规模等参数,氦气聚集区带综合评价结果可
分为三级(附录C)。
5.5.2 氦气聚集区带综合评价
a) 区带综合勘探风险估算
区带综合勘探风险由地质风险、工程技术风险和商业风险三部分构成,各权系数的取值根据实际情
况确定。风险估算及后续相应的综合估值和排队优选,参照SY/T 6894执行。其中地质风险是影响勘探
风险的主要因素;工程技术风险包括工程难度、地理环境和交通便利情况;商业风险包括氦气价格、通
货膨胀和政策因素等等。综合勘探风险的计算见式(1)。
4
T/CCGA 90006—2024
R=Rg·b1+Re·b2+Rb·b3………………………………(1)
式中:
R ——综合勘探风险;
Rg,b1——地质评价值及其权系数;
Re,b2——工程评价值及其权系数;
Rb,b3——商业风险及其权系数;
b) 区带综合评价值估算
根据区带经济综合吸引力和综合勘探风险计算区带综合评价值,见公式(2)。
G=M·c1+R·c2………………………………(2)
G ——综合价值;
M,c1——经济综合吸引力及其权系数;
R,c2——综合勘探风险及其权系数。
c) 区带排队优选
根据区带综合价值大小排序,分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类,分别代表好、中、差区带。
Ⅰ类区带:综合评价值大于0.5。
Ⅱ类区带:综合评价值介于0.3~0.5。
Ⅲ类区带:综合评价值低于0.3。
5.5.3 综合评价注意事项
附录A、附录B、附录C三个附表中,不同类型评价参数及权重之间,并非全部必须具备的必要条件,
例如综合评价为Ⅰ级区带的,并非所有的参数都达到了Ⅰ级指标,如资源丰度较高的区带,较小面积即
可达到Ⅰ级区带的资源规模。因此,需要在区带评价时灵活掌握,统筹考虑,综合评价。
6 氦气聚集区带综合评价技术
a) 氦气含量准确测定技术;
b) 有效氦源识别与评价技术;
c) 有效运移通道识别技术;
d) 基底深大断裂识别技术;
e) 富氦区基底及断裂刻画技术;
f) 含氦储层测井识别与评价技术;
g) 氦气有效盖层识别与评价技术;
h) 氦气资源评价技术;
i) 氦气成藏综合评价预测技术。
7 氦气聚集区带评价提交主要成果
7.1 检测报告
a) 氦气含量参数测试数据报告;
b) 氦气同位素测试数据报告;
c) 氦源岩铀、钍含量数据报告;
d) 天然气组分分析测试数据报告。
7.2 成果图件
a) 地层沉积及气层综合柱状图;
b) 氦源岩分布图;
c) 盆地基底/盖层断裂系统分布图;
d) 构造岩浆活动分布图;
e) 储层厚度及埋深分布图;
f) 气层分布及氦含量变化剖面图;
5
T/CCGA 90006—2024
g) 氦气含量平面分布图;
h) 氦气聚集条件综合评价平面图;
i) 氦气运聚富集模式图;
j) 氦气资源丰度分布预测图;
k) 氦气富集区分布评价预测图。
以上成果图件格式规范按SY/T 5615执行。
7.3 数据表
a) 含氦地层分层数据表;
b) 含氦气层综合数据表(储层参数、含气饱和度、天然气组分及氦气含量等);
c) 富铀、钍矿物组成统计数据表;
d) 氦气含量及同位素组成数据表;
e) 氦源岩矿物组成、全岩分析统计数据表;
f) 氦气区带综合评价数据表。
6
T/CCGA 90006—2024
附 A A A
录
(规范性)
壳源型氦气聚集区分级评价标准
表A.1给出了壳源型氦气聚集区分级评价标准。
表A.1 壳源型氦气聚集区分级评价标准表
评价要素 主要参数 分值 权重
Ⅰ级 Ⅱ级 Ⅲ级
75-100 25-75 0-25
氦气含量 氦气体积含量/% >0.10 0.03-0.10 <0.03 0.4
氦源(储层、烃 源岩、盆地基底、 它源) U和Th 含量/10 -6 U>5;Th>10 U 1-5;Th 2-10 U<1;Th<2 0.08
总体规模/km 2 >1000 1000-100 <100 0.05
时代 老(古生代及以前) 中生代 新(新生代以新) 0.05
氦源—圈闭距离 近(直接接触 或紧邻) 中 远 0.02
输导体系 源—储断裂 适度(非通天) 中等 欠发育或通天断裂 0.04
断裂-岩浆活动 中等、畅通 中-弱 剧烈或太弱 0.03
高孔渗输导层与不整合面 发育 中等 欠发育 0.02
裂缝系统 发育 中等 欠发育 0.02
储气层 储气层深度/m <3500(800*) 3500~7000(800~ 1500*) >7000(1500*) 0.01
储层厚度/m /孔隙度/% 碎屑岩 >100/>20 100~20/20~10 <20/<10 0.15
碳酸盐岩 >100/>12 100~20/12~5.0 <20/<5.0
致密砂岩 >100/>8.0 100~20/8.0~5.0 <20/<5.0
火山岩 >80/>15 100~15/15~7.5 <15/<7.5
页岩 60~30/>4.0 30~20/4.0~2.0 <20/<2.0
煤层 >8.0/>5.0 8.0~4.0/5.0~3.0 <4.0/<3.0
含气饱和度/% > 65 65-35 < 35 0.04
圈闭和气藏 圈闭条件 有利、完好、有效 中等 一般 0.01
含氦气藏深度/m <2000 2000-4500 >4500 0.02
含氦气藏压力系数 低压(<0.9)、中压 中压(0.9-1.3) 中压、高压(>1.3) 0.03
气藏构造部位 高部位 中部位 低部位 0.01
盖层和保存 盖层厚度/m >200 200-50 < 50 0.01
保存条件 好 中 一般 0.01
注:*为煤层气储层深度。
7
T/CCGA 90006—2024
附 B B B
录
(规范性)
壳-幔混源型氦气聚集区分级评价标准
表B.1给出了壳-幔混源型氦气聚集区分级评价标准。
表B.1 壳-幔混源型氦气聚集区分级评价标准表
评价要素
主要参数
分值
氦气含量
氦气体积含量(%)
>0.10
0.03-0.10
0.4
氦源
储层、烃源岩、 基底、它源
U 和 Th 含量 /10 -6
U>5;Th>10
U 1-5;Th 2-10
U<1;Th<2
0.05
总体规模 /km 2
>1000
1000-100
<100
0.02
时代
老(古生代及以前)
中生代
新(新生代以新)
0.03
氦源—圈闭 距离
近(直接接触 或紧邻)
中
远
0.02
幔源
通幔断裂
适度(非通天)
中等
不发育
0.04
裂缝
发育
中等
强烈
0.03
构造岩浆活 动
中等
中-弱
弱
0.04
输导体系
深大断裂-岩浆活动通道
中等
中-弱
剧烈或太弱
0.04
盆地基底/盖层断裂
适度(非通天)
中等
欠发育或通天断裂
0.03
高孔渗输导层与不整合面
发育
中等
欠发育
0.02
裂缝系统
发育
中等
欠发育
0.02
储气层
储气层最大埋深/m
<3000(800*)
3000~5500 (800~1200*)
>5500(1200*)
0.01
储层厚度/m /孔隙度/%
碎屑岩
>100/>20
100~20/20~10
<20/<10
0.15
碳酸盐岩
>100/>12
100~20/12~5.0
<20/<5.0
致密砂岩
>100/>8.0
100~20/8.0~5.0
<20/<5.0
火山岩
>80/>15
80~15/15~7.5
<15/<7.5
页岩
60~30/>4.0
30~20/4.0~2.0
<20 或>60/<2.0
煤层
>8/>5.0
8~3/5.0~3.0
<3/<3.0
含气饱和度/%
> 65
65 - 35
< 35
0.03
圈闭和气藏
圈闭条件
有利、完好、有效
中等
一般
0.02
含氦气藏深度/m
<2000
2000-6000
>6000
0.01
含氦气藏压力系数
低压(<0.9)、中压
中压(0.9-1.3)
中压、高压(>1.3)
0.01
气藏构造部位
高部位
中部位
低部位
0.01
盖层和保存
盖层厚度/m
>200
200-50
< 50
0.01
保存条件
好
中
一般
0.01
注:*为煤层气储层深度。
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T/CCGA 90006—2024
附 录 C
(规范性)
氦气聚集区综合评价参数
表C.1给出了氦气聚集区综合评价参数评价标准。
表C.1 氦气聚集区综合评价参数表
评价要素 主要参数 分级参数
Ⅰ级 Ⅱ级 Ⅲ级
体积分数 氦气体积含量/% >0.10 0.03-0.10 <0.03
资源丰度 氦气资源丰度 /(10 4m 3/km 2)
>50 50-5 <5
区带规模 有利富集区带面积/km 2 >500 500-100 <100
氦气区带资源量/10 8m 3 >1.0 1.0-0.1 <0.1
氦气区带地质储量/10 8m 3 >0.5 0.5-0.05 <0.05
9