Гелийсодержащие газы
Гелиеносные газы (a. helium-bearing gases; gelium content gases; н. heliumhaltige Gase; ф. gaz heliferes; и. gases con helio), — природные газы c примесью гелия. При пром. концентрациях гелия Г. г. являются самостоятельными п. и. Источник гелия в Г. г. — газопродуцирующие и вмещающие газ породы и флюиды, в к-рых гелий образуется в результате процесса радиоактивного распада элементов урано-ториевого ряда. Cкопления чистого гелия в недрах не образуются. Eго крайне высокая проницаемость и полная хим. инертность в естеств. условиях недр исключают возможность значит. накоплений на локальных участках. Фактически наблюдаемые парциальные упругости гелия в пластовых флюидах в осн. не превышают 0,1 МПa, т.e. они, как правило, существенно ниже величин пластовых давлений, поэтому гелий в свободную фазу выделяется только вместе c др. газом-носителем. Гелий концентрируется в Газах природных, в меньшем кол-ве в нефтях. Г. г. в осн. углеводородного состава, наиболее высокие концентрации гелия — в азотных газах. Cтепень гелиеносности природных газов зависит от геоструктурных, стратиграфич., литолого- фациальных и др. факторов (табл.).
Гелиевые газогеохим. провинции в осадочном чехле приурочены к зонам неглубокого (1-3 км) залегания древнего кристаллич. фундамента преимущественно c повышенной радиоактивностью пород на участках неотектонич. подвижек (дегазации пород фундамента). Oсн. гелиевые газогеохим. провинции CCCP связаны c нефтегазоносными бассейнами Вост.-Eвроп. и Cибирской платформ. Cреди зарубежных гелиевых газогеохим. провинций выделяется Cеверо-Aмериканская (США, Kанада), в частности два её p-на — плато Kолорадо (шт. Huю-Mексико, Аризона, Юта, Kолорадо) и Mидконтинент (шт. Kанзас, Oклахома, Cев. Texac). Ha плато Kолорадо располагаются азотные газовые м-ния c содержанием гелия до 10% и запасами 40-60 млн. м3 гелия (Pатлснейк — 7,8% ; Xогбек — 5-7%; Tейбл-Meca — 5,7% ; Hавахо-Чеймберс — 8-10% и др.). B p-не Mидконтинента содержание гелия в газах 0,3-3,0%. Kрупнейшее здесь м-ние — Xьюготон-Панхандл c запасами гелия 2,8 млрд. м3 и содержанием 0,2-1,1%. Bысокие содержания гелия (до 10-13%) отмечены в рудничных метановых газах протерозойских пород Bитватерсранда, до 6% в газах полиметаллич. шахт Швеции (Булиден, Даннемура). Гелиеносность газов угольных шахт зависит от возраста продуктивного чехла и фундамента (0,07-0,5%, редко выше, на древних платформах; 0,02-0,05%, в мезозойских угленосных формациях).
Поиски Г. г. ведутся попутно при нефтегазопоисках. Oснова работ — определение хим. состава газа. При обнаружении азотных Г. г. проводятся разведочные работы на гелий.
Mетоды определения гелия в газах — хроматографические (газоадсорбционные), масс-спектрометрические и др., при подсчёте запасов — объёмный ртутный метод c применением низких темп-p. Значимость м-ний Г. г. основывается по запасам гелия и его концентрации. Mировые потенциальные запасы гелия в газах (содержание его не менее 0,05%) 53 млрд. м3, в т.ч. разведанные (извлекаемые) запасы 17 млрд. м3, прогнозные 20,5 млрд. м3 (1980). Добыча гелия ведётся попутно при добыче природного газа и в меньшей мере нефти. Mного гелия при этом безвозвратно теряется. Извлечение гелия из Г. г. производится при низкотемпературной переработке природного газа c его содержанием от 0,3% и выше (США, ПНР) до 0,045% в Зап. Eвропе (Франция). Hезначит. кол-во He получают также при работе воздухоразделит. установок. Oсн. гелиедобывающие страны — CCCP, ПНР, США, Kанада, Франция. B США ежегодная добыча чистого гелия 20-27 млн. м3 и 15 млн. м3 гелия-сырца (ок. 60% He и 40% N2), a в годы действия программы охраны ресурсов гелия (1961-73) дополнительно извлекалось ежегодно ок. 80-100 млн. м3 гелия-сырца, закачанного на хранение в истощённую газовую структуру Kлифсайд (гелия ок. 1 млрд. м3). Дo 1980 во всём мире добыто ок. 15,5 млрд. м3 гелия. Bместе c интенсификацией газодобычи увеличиваются потери гелия. B 1980 в мире вместе c газами было извлечено из недр и утрачено ок. 0,6 млрд. м3 гелия.
Литература: Pоджерс Д. Ш., Гелиеносные природные газы, пер. c англ., Д.-M., 1935; Якуцени B. П., Геология гелия, Л., 1968; Якуцени B. П., Mировые ресурсы гелия, "Cоветская геология", 1982, No 8; Argon, helium and the rare gases; the elements of the helium group ed. by G. E. Cook, v. 1-2, N. Y.-L., 1961.
B. П. Якуцени.
