[發明專利]一種稀有氣體4

有效

• 申請號: 201810585962.6
• 申請日: 2018-06-08
• 公開（公告）號: CN110579810B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 陶成;騰格爾;俞凌杰;翟常博;楊華敏;羅厚勇
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油勘探開發研究院
• 主分類號: G01V5/04
• 分類號: G01V5/04;G01N27/64
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;何嬌

1.一種稀有氣體⁴He估算頁巖氣藏年齡的方法，其特征在于，包括以下步驟：

選擇目標頁巖，確定頁巖中放射性金屬元素含量的特征值；

確定頁巖氣中稀有氣體⁴He的含量；

確定頁巖氣的游離氣量；

根據頁巖中放射性金屬元素含量的特征值、頁巖氣中稀有氣體⁴He的含量和頁巖氣的游離氣量估算頁巖氣藏年齡，確定頁巖中稀有氣體⁴He的累積效應所依據的公式為：

Q×r×n[⁴He]＝J₄×1.0×10⁶×t (8)

式中，Q為單位質量頁巖巖石的含氣量，單位為立方米/噸，r為游離氣所占比例，n[⁴He]為單位體積頁巖氣中稀有氣體⁴He含量，單位為體積百分比，t為頁巖中稀有氣體⁴He的年齡，單位為百萬年，J₄為單位時間內每克頁巖巖石中鈾、釷元素產生稀有氣體⁴He的量，單位為立方厘米標準溫度壓力下⁴He/每克頁巖巖石·年；其中，

根據鈾、釷的衰變方程，確定單位時間、單位質量頁巖巖石中鈾、釷放射性金屬元素產生的稀有氣體⁴He所依據的公式為：

J₄＝0.2355×10^-12U×{1+0.123(Th/U-4)} (9)

式中，U為單位質量頁巖中鈾的質量，單位為百萬分比濃度，Th為單位質量頁巖中釷的質量，單位為百萬分比濃度。

2.根據權利要求1所述的稀有氣體⁴He估算頁巖氣藏年齡的方法，其特征在于，根據自然伽馬能譜測井方法，確定頁巖中鈾、釷放射性金屬元素的含量，通過求取平均值，獲得頁巖中鈾、釷含量的特征值。

3.根據權利要求1所述的稀有氣體⁴He估算頁巖氣藏年齡的方法，其特征在于，采用同位素稀釋法測定單位體積頁巖氣中稀有氣體⁴He的含量。

4.根據權利要求3所述的稀有氣體⁴He估算頁巖氣藏年齡的方法，其特征在于，采用同位素稀釋法測定單位體積頁巖氣中稀有氣體⁴He的含量所依據的步驟為：

①采集單位體積的頁巖氣樣品，通過進樣口接入稀有氣體同位素質譜分析儀前處理系統，頁巖氣樣品中氦的同位素比值(³He/⁴He)_(樣品)已知；

②打開同位素質譜分析儀中³He標氣罐，向同位素質譜分析儀前處理系統加入已知體積的氦同位素稀釋劑n[³He]，使氦同位素稀釋劑n[³He]與頁巖氣樣品混合，³He標氣罐內氦的同位素比值(³He/⁴He)_(標準)已知；

③打開液氮溫度下活性炭阱，吸附待測頁巖氣樣品中的烴類氣體、二氧化碳、氮氣活性氣體，同時吸附除去氦以外的稀有氣體組份，實現氦的純化富集；

④利用稀有氣體同位素質譜分析儀測定頁巖氣樣品純化富集后氦的同位素比值(³He/⁴He)_(混合)；

⑤確定單位體積頁巖氣中稀有氣體⁴He的含量。