【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及氦氣資源評價，特別涉及一種氦氣生成通量計算方法、裝置及相關設備。
技術介紹
1、氦氣屬于戰略稀缺資源，具有低熔點、低沸點、易擴散、難密封、難溶解等特性，廣泛應用于航空航天、深潛等高科技領域，全球供應緊張。全球范圍內氦氣主要分布在美國、卡塔爾、阿爾及利亞和俄羅斯，這些國家的氦氣資源量占全球氦氣總資源量的88％以上。我國氦氣資源少且探明程度低，全球占比約2％，氦氣開采量遠低于氦氣需求量，長期依賴進口。為擺脫我國氦氣資源嚴重依賴進口的局面，近年來我國逐漸開始發展自己的氦氣產業，并陸續在多地發現含氦及富氦氣田，如四川盆地威遠氣田、金秋氣田、涪陵頁巖氣田、安岳氣田；鄂爾多斯盆地東勝氣田、慶陽氣田；柴達木盆地馬北、東坪、全吉山；塔里木盆地和田河氣田等。
2、在氦氣資源勘查評價過程中，資源量的計算是評估氣藏富氦與否以及進行投資決策的重要依據。氦氣屬于伴生氣體，單獨針對氦氣資源量計算方法的研究相對較少，目前國內外氦氣資源量計算方法主要有兩種：一種是組分法，該方法基于天然氣藏中的天然氣資源量和氦氣含量進行計算，對研究區內天然氣資源的探明程度依賴度高，適用于天然氣探明程度高，且天然氣組分測量數據多的研究區；二是成因法，該方法基于放射性元素衰變公式，從氦氣生成原理的角度結合了研究區具體地質條件得出了氦氣資源量。目前我國氦氣資源的評估方法尚不成熟，仍處于不斷探索深化的階段。
技術實現思路
1、為了增加氦資源量計算方式的選擇空間，提高氦資源量的計算精度，本專利技術實施例提供一種氦氣
2、第一方面，本專利技術實施例提供一種氦氣生成通量計算方法，包括：
3、獲取目標區域的氦源巖的絕對年齡、氦源巖的密度、氦源巖的面積、氦源巖的厚度、氦源巖的孔隙度、氦源巖中u元素和th元素的含量；
4、基于氦源巖中u元素和th元素的含量以及238u、235u和232th在自然界的豐度，計算得到現今氦源巖中238u、235u和232th的含量；
5、基于氦源巖的絕對年齡、238u的半衰期、235u的半衰期、232th的半衰期以及現今氦源巖中238u、235u和232th的含量，計算得到氦源巖中238u、235u和232th的初始含量；
6、基于氦源巖中238u、235u和232th的初始含量，根據238u、235u和232th各自的放射性衰變規律，計算得到每克氦源巖每年放射性衰變產生的氦原子數；
7、基于氦源巖的絕對年齡、氦源巖的密度、氦源巖的面積、氦源巖的厚度、氦源巖的孔隙度以及每克氦源巖每年放射性衰變產生的氦原子數，計算得到標準溫壓條件下氦源巖產生的氦氣的體積。
8、在一個或一些可選實施例中，所述基于氦源巖中u元素和th元素的含量以及238u、235u和232th在自然界的豐度，計算得到現今氦源巖中238u、235u和232th的含量，包括：
9、基于氦源巖中u元素和th元素的含量以及238u、235u和232th在自然界的豐度，根據公式1，計算得到現今氦源巖中238u、235u和232th的含量：
10、m＝a[x]，公式1；
11、式中，[x]為氦源巖中u元素或th元素的含量；m為現今氦源巖中與u元素或th元素對應的同位素的含量；a為與u元素或th元素對應的同位素在自然界的豐度。
12、在一個或一些可選實施例中，所述基于氦源巖的絕對年齡、238u的半衰期、235u的半衰期、232th的半衰期以及現今氦源巖中238u、235u和232th的含量，計算得到氦源巖中238u、235u和232th的初始含量，包括：
13、基于氦源巖的絕對年齡、238u的半衰期、235u的半衰期、232th的半衰期以及現今氦源巖中238u、235u和232th的含量，根據公式2，計算得到氦源巖中238u、235u和232th的初始含量：
14、
15、式中，m為現今氦源巖中同位素的含量；n為氦源巖中對應同位素的初始含量；t為氦源巖的絕對年齡；t為氦源巖中對應同位素的半衰期。
16、在一個或一些可選實施例中，所述基于氦源巖中238u、235u和232th的初始含量，根據238u、235u和232th各自的放射性衰變規律，計算得到每克氦源巖每年放射性衰變產生的氦原子數，包括：
17、根據238u、235u和232th各自的放射性衰變規律，確定238u、235u、232th各自在放射性衰變過程中產生的氦原子數量；
18、基于238u、235u、232th各自在放射性衰變過程中產生的氦原子數量以及氦源巖中238u、235u和232th的初始含量，計算得到每克氦源巖每年放射性衰變產生的氦原子數。
19、在一個或一些可選實施例中，所述基于238u、235u、232th各自在放射性衰變過程中產生的氦原子數量以及氦源巖中238u、235u和232th的初始含量，計算得到每克氦源巖每年放射性衰變產生的氦原子數，包括：
20、基于238u、235u、232th各自在放射性衰變過程中產生的氦原子數量以及氦源巖中238u、235u和232th的初始含量，根據公式3，計算得到每克氦源巖每年放射性衰變產生的氦原子數：
21、g＝k1×n1(na/a238u)(eλ1-1)+k2×n2(na/a235u)(eλ2-1)+k3×n3(na/a232th)(eλ3-1)，公式3；
22、式中，g為每克氦源巖每年放射性衰變產生的氦原子數；k1為238u在放射性衰變過程中產生的氦原子數量；k2為235u在放射性衰變過程中產生的氦原子數量；k3為232th在放射性衰變過程中產生的氦原子數量；n1為氦源巖中238u的初始含量；n2為氦源巖中235u的初始含量；n3為氦源巖中232th的初始含量；na為阿伏伽德羅常數；a238u為的摩爾質量；a235u為的摩爾質量；a232th為的摩爾質量；λ1為238u的衰變常數；λ2為235u的衰變常數；λ3為232th的衰變常數。
23、在一個或一些可選實施例中，所述基于氦源巖的絕對年齡、氦源巖的密度、氦源巖的面積、氦源巖的厚度、氦源巖的孔隙度以及每克氦源巖每年放射性衰變產生的氦原子數，計算得到標準溫壓條件下氦源巖產生的氦氣的體積，包括：
24、基于氦源巖的絕對年齡、氦源巖的密度、氦源巖的面積、氦源巖的厚度、氦源巖的孔隙度以及每克氦源巖每年放射性衰變產生的氦原子數，根據公式4，計算得到標準溫壓條件下氦源巖產生的氦氣的體積：
25、vhe＝g×103/na×r×t/×p×t×h×s×ρ×(1-φ)，公式4；
26、式中，vhe為標準溫壓條件下氦源巖產生的氦氣的體積；na為阿伏伽德羅常數；r為摩爾氣體常數；t為標準溫度；p為標準的大氣壓力；t為氦源巖的絕對年齡；h為氦源巖的厚度；s為氦源巖的面積；ρ為氦源巖的密度；φ為氦源巖孔隙度。
【技術保護點】
1.一種氦氣生成通量計算方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的氦氣生成通量計算方法，其特征在于，所述基于氦源巖中U元素和Th元素的含量以及238U、235U和232Th在自然界的豐度，計算得到現今氦源巖中238U、235U和232Th的含量，包括：
3.根據權利要求1所述的氦氣生成通量計算方法，其特征在于，所述基于氦源巖的絕對年齡、238U的半衰期、235U的半衰期、232Th的半衰期以及現今氦源巖中238U、235U和232Th的含量，計算得到氦源巖中238U、235U和232Th的初始含量，包括：
4.根據權利要求1所述的氦氣生成通量計算方法，其特征在于，所述基于氦源巖中238U、235U和232Th的初始含量，根據238U、235U和232Th各自的放射性衰變規律，計算得到每克氦源巖每年放射性衰變產生的氦原子數，包括：
5.根據權利要求4所述的氦氣生成通量計算方法，其特征在于，所述基于238U、235U、232Th各自在放射性衰變過程中產生的氦原子數量以及氦源巖中238U、235U和232Th的初始含量，計算得到每
6.根據權利要求1所述的氦氣生成通量計算方法，其特征在于，所述基于氦源巖的絕對年齡、氦源巖的密度、氦源巖的面積、氦源巖的厚度、氦源巖的孔隙度以及每克氦源巖每年放射性衰變產生的氦原子數，計算得到標準溫壓條件下氦源巖產生的氦氣的體積，包括：
7.一種氦氣生成通量計算裝置，其特征在于，包括：
8.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，該程序被處理器執行時實現如權利要求1-6中任一項所述的氦氣生成通量計算方法。
9.一種計算機設備，包括存儲器，處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述程序時實現如權利要求1-6中任一項所述的氦氣生成通量計算方法。
10.一種包含指令的計算機程序產品，其特征在于，當計算機程序產品在計算機設備上運行時，使得計算機設備執行如權利要求1-6中任一項所述的氦氣生成通量計算方法。
...【技術特征摘要】
1.一種氦氣生成通量計算方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的氦氣生成通量計算方法，其特征在于，所述基于氦源巖中u元素和th元素的含量以及238u、235u和232th在自然界的豐度，計算得到現今氦源巖中238u、235u和232th的含量，包括：
3.根據權利要求1所述的氦氣生成通量計算方法，其特征在于，所述基于氦源巖的絕對年齡、238u的半衰期、235u的半衰期、232th的半衰期以及現今氦源巖中238u、235u和232th的含量，計算得到氦源巖中238u、235u和232th的初始含量，包括：
4.根據權利要求1所述的氦氣生成通量計算方法，其特征在于，所述基于氦源巖中238u、235u和232th的初始含量，根據238u、235u和232th各自的放射性衰變規律，計算得到每克氦源巖每年放射性衰變產生的氦原子數，包括：
5.根據權利要求4所述的氦氣生成通量計算方法，其特征在于，所述基于238u、235u、232th各自在放射性衰變過程中產生的氦原子數量以...
【專利技術屬性】
技術研發人員：馬慧，齊雯，樂幸福，尹路，孫東，李博，
申請(專利權)人：中國石油天然氣集團有限公司，
類型：發明
國別省市：
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