在天然气藏中主要富集模式氦气是重要的稀有战略资源，主要来自天然气，其中，富氦天然气是目前提氦最主要的原料气。氦气富集和天然气成藏有很大区别，对于氦气富集模式方面的研究，国内外开展得都较少，对氦气的富集模式认识比较局限。中国含油气盆地类型较多，不同类型盆地形成的富氦气藏地质背景不同，氦气富集模式多样，根据多年研究，可划分出两大类共6种富集模式。氦气在正常的天然气成藏系统中聚集，很难形成富氦气藏，烃源岩和储集层中U和Th生成的氦气被天然气捕获并稀释后只能形成低氦气藏。富氦气藏的形成必须有其他氦源作更多的补充，称之为主力氦源。富氦气藏的形成需要经过“多源聚氦，主源富氦”的过程，主力氦源可以是古老基底，也可以是来自地幔流体中的幔源氦。根据氦气来源，可把氦气富集分为两大类，即壳源氦富集和壳幔混合氦富集，两类氦气富集可划分出6种富集模式。古老地层水上移释氦富集模式烃源岩沉积后，其含有的U和Th持续缓慢生氦。烃源岩埋深加大、温度升高，进入生烃门限开始生烃、排烃。烃源岩中的矿物也陆续达到破裂温度释放氦气，氦气随油气一起运移到储集层，温度如果进一步升高，原油和干酪根可裂解成气。此时气藏中捕获了来自烃源岩和储集层U和Th衰变产生的氦气，形成低氦气藏。深部基底岩石矿物中的U和Th经过更长时间的衰变产生的氦随温度升高突破各种矿物对氦的封闭温度释放出氦，释放出的氦溶解于水中保存下来。基底岩石地质年代一般较老，生氦时间较长，累计生成的氦气较多，地层水中溶解的氦气则较多。随喜马拉雅期构造运动使地层抬升，同时产生沟通深部地层水与上覆气藏的深大断裂，在构造运动的驱使下，溶解氦气的深部地层水沿断裂向上运移，随温度和压力的降低，沿途可能释放出部分游离态氦气。氦气继续向上运移到气藏中，其余的氦气随地层水与气藏秦胜飞（中国石油勘探开发研究院）氦气模式划分依据壳源氦富集底、边水混合，与气藏发生气体交换反应，在亨利定律作用下，水中的氦气几乎可以全部释放到气藏中，气藏中的其他气体一部分会进入到水中（图1）。这种氦气富集模式的气田有四川盆地威远气田、塔里木盆地和田河气田、鄂尔多斯盆地杭锦旗气田等。天然气沿古老储集层运移富氦模式当天然气沿储集层横向运移时，可以捕获沿途地层水中溶解的氦气（图2）。地层水中溶解的氦气多少取决于储集层年龄和U、Th含量，年龄越老，U和Th含量越高，生成的氦气就越多。因此，这种富集模式一般发生在古老储集层中，...
