[发明专利]一种稀有气体4

权利要求书

1.一种稀有气体⁴He估算页岩气藏年龄的方法，其特征在于，包括以下步骤：

选择目标页岩，确定页岩中放射性金属元素含量的特征值；

确定页岩气中稀有气体⁴He的含量；

确定页岩气的游离气量；

根据页岩中放射性金属元素含量的特征值、页岩气中稀有气体⁴He的含量和页岩气的游离气量估算页岩气藏年龄，确定页岩中稀有气体⁴He的累积效应所依据的公式为：

Q×r×n[⁴He]＝J₄×1.0×10⁶×t (8)

式中，Q为单位质量页岩岩石的含气量，单位为立方米/吨，r为游离气所占比例，n[⁴He]为单位体积页岩气中稀有气体⁴He含量，单位为体积百分比，t为页岩中稀有气体⁴He的年龄，单位为百万年，J₄为单位时间内每克页岩岩石中铀、钍元素产生稀有气体⁴He的量，单位为立方厘米标准温度压力下⁴He/每克页岩岩石·年；其中，

根据铀、钍的衰变方程，确定单位时间、单位质量页岩岩石中铀、钍放射性金属元素产生的稀有气体⁴He所依据的公式为：

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

式中，U为单位质量页岩中铀的质量，单位为百万分比浓度，Th为单位质量页岩中钍的质量，单位为百万分比浓度。

2.根据权利要求1所述的稀有气体⁴He估算页岩气藏年龄的方法，其特征在于，根据自然伽马能谱测井方法，确定页岩中铀、钍放射性金属元素的含量，通过求取平均值，获得页岩中铀、钍含量的特征值。

3.根据权利要求1所述的稀有气体⁴He估算页岩气藏年龄的方法，其特征在于，采用同位素稀释法测定单位体积页岩气中稀有气体⁴He的含量。

4.根据权利要求3所述的稀有气体⁴He估算页岩气藏年龄的方法，其特征在于，采用同位素稀释法测定单位体积页岩气中稀有气体⁴He的含量所依据的步骤为：

①采集单位体积的页岩气样品，通过进样口接入稀有气体同位素质谱分析仪前处理系统，页岩气样品中氦的同位素比值(³He/⁴He)_(样品)已知；

②打开同位素质谱分析仪中³He标气罐，向同位素质谱分析仪前处理系统加入已知体积的氦同位素稀释剂n[³He]，使氦同位素稀释剂n[³He]与页岩气样品混合，³He标气罐内氦的同位素比值(³He/⁴He)_(标准)已知；

③打开液氮温度下活性炭阱，吸附待测页岩气样品中的烃类气体、二氧化碳、氮气活性气体，同时吸附除去氦以外的稀有气体组份，实现氦的纯化富集；

④利用稀有气体同位素质谱分析仪测定页岩气样品纯化富集后氦的同位素比值(³He/⁴He)_(混合)；

⑤确定单位体积页岩气中稀有气体⁴He的含量。