【背景】氦气因其化学性质稳定、沸点低等特性,在高端制造业、航天、国防等高科技领域得到广泛应用,是一种稀缺的战略资源。塔里木盆地库车坳陷是我国重要的天然气生产基地,明确库车坳陷煤系天然气中氦气的分布特征及其控制因素具有重要意义。【方法】以库车坳陷煤系天然气为研究对象,基于两种氦气资源评价方法及地质资料论证库车坳陷煤系天然气贫氦控制因素。【结果和结论】(1)库车坳陷天然气中氦气含量(体积分数)介于(22~93)×10^-6,平均57.6×10^-6,属于贫氦天然气;氦同位素³He/⁴He介于(3.33~11.24)×10^-6,指示壳源成因。(2)库车坳陷天然气中氦气主要来自侏罗系煤系烃源岩,基底贡献的氦气很少,其贫氦特征主要受煤系烃源岩生氦强度与生烃强度的耦合作用以及区域构造演化控制。在构造演化上,与已发现的富氦气田不同,库车坳陷自喜马拉雅期以来地层持续埋深,不利于氦气脱溶以及运移;在氦气聚集方面,煤系烃源岩生烃强度较大,对氦气稀释作用较强,导致位于生烃中心气田的氦气含量明显低于斜坡带。(3)对煤系天然气进行氦气资源勘查应重点关注:沟通古老基底氦源岩,区域构造较强、地层发生较大抬升,天然气充注及稀释作用较弱的区域,根据氦气富集条件合理选区。