欢迎扫码关注
简体 繁体 本站支持IPV6
当前位置:首页 - 业务进展 - 矿产地质

关于积极推进我省氦气资源开发的建议

来源:《陕西地质调查资讯》 | 作者:吴登昌 张积耀 孙安会 王红章 洪增林 杨志东 | 时间:2022-06-14 | 阅读量:
字号:

        氦气是关系国家安全和高新技术发展的紧缺性战略资源,广泛应用于航空、航天、半导体制造、低温超导、医疗、深海潜水、高精度焊接等领域。
        氦在空气中的含量仅0.0005%,在天然气中却高达1—2%。全球已探明氦气资源519亿立方米,主要分布在美国、卡塔尔、俄罗斯和澳大利亚等国。美国是第一氦气生产国,产量占全球的50%以上。第二大氦气产出国卡塔尔约占30%,因设备和技术来自美国,销售受美国控制。第三大氦气产出国阿尔及利亚与第四产出国波兰,主要设备和技术受欧盟控制,产品也主要供应欧洲。近20年来,全球氦气需求以年4—6%的幅度增长,目前年产量1.75亿立方米,需求2亿立方米,预计2030年产量将下降到1.34亿立方米,需求将却加到2.2—3.0亿立方米,缺口约1亿立方米。由于资源紧缺、供不应求,不少国家都强化了氦气出口管制。澳联邦政府2019年4月发布《澳大利亚关键矿产战略2019》,列举了对国防、太空、能源和先进制造非常重要的24种关键矿产,其中包括氦气。俄罗斯也在积极推动立法,将氦气作为战略资源禁止出口。
        我国去年氦气需求约占全球需求量的16%,因探明储量的天然气含氦工业品位极少,氦气95%依赖进口,其中60%来自卡塔尔,25%来自美国,10%来自澳大利亚,资源安全形势十分严峻。强化我国氦气开发科技创新和产业链、供应链韧性,摆脱国际制约,实现核心环节点自主可控刻不容缓。
        令人欣慰的是,我省关中渭河盆地发现了丰富的氦气矿藏。早在上世纪六七十年代,原地矿部第三石油普查勘探大队就已发现渭河盆地油气井具有天然气(甲烷)含量低、氦气含量高的特点。本世纪以来,又发现了丰富的水溶性氦气,西安、咸阳63口地热井实测含氦量高于0.1%的工业品位,其中31口大于1%,13口大于2%,8口大于3%,最高达9.23%。根据众多勘测研究成果,中国地质调查局西安地质调查中心和陕西省地质调查院认为,渭河盆地具有氦气赋存成藏的优越地质条件,不仅游离态富氦天然气资源前景良好,水溶氦气含量之高更为国内外少见,估算氦气资源量约21亿立方米,并初步圈定了华阴—潼关、户县—蓝田和武功—咸阳三处远景区。有关水溶氦气的开发也在紧锣密鼓进行。2016年11 月,中石化与中科院在咸阳合作建立的国内首个地热井水溶氦提取技术研发通过验收,水溶氦浓度由井口的3%提高至50—60%,回收率80%以上。2018年8月,面积253.74平方千米的华州——华阴地区地热水及氦气普查探矿权作为全国首个氦气普查探矿权成功获批。渭河盆地氦气资源的系统评价和水溶氦气提取技术的突破,为我国开辟氦气资源开发新途径,提供了地质依据、勘探方向和工艺技术保证。建议我省乘势而上,充分发挥资源和科教优势,在破解资源、技术卡脖子方面加大力度,进一步做好以下四项工作。
        (一)整合协调各方面力量,建立强有力的工作推进机制。目前,渭河盆地氦气资源的调查研究和开发试验基本上是各自为战,国家层面支持力度不够,省级层面缺乏统筹考虑。建议由我省发改委牵头,统一组织部属与地方、院校与企业力量,紧紧围绕产业链各环节,完善顶层规划和具体实施方案,加强协同创新平台和人才队伍建设,建立“产学研管用”无缝结合机制,形成勘查与开发整体合力。同时积极向国家有关部门呼吁和汇报,将氦气资源列入国家新一轮战略性资源目录,将陕西氦气资源开发纳入国家规划建设大盘子,尽快实现氦气资源从发现到开发的突破。
        (二)持续开展地质勘查工作,全面摸清氦气资源“家底”。渭河盆地主要油气勘查是上世纪六七十年代完成的,当时虽有良好的富氦天然气显示,但并未引起重视。近年来在地热井中发现的富氦伴生气,都是井口取样,无法对深部的可能含气层进行验证和产能测试。由于地质勘查程度较低,氦气资源量在计算原理和参数选取上各有所见,储量判定也不尽相同。建议在增加国家投入基础上引进社会资本,多渠道筹措资金,以寻氦和资源详查为主要目标,优选氦气资源靶区和矿区,进行专门氦气井钻探和地热井氦气资源专项调查,科学评价矿藏储量和产能,为大规模开发利用打下坚实基础。
        (三)统筹推进天然气伴生氦和水溶性氦气开发,加快建设综合性资源开发利用基地。目前,全球工业利用氦气大多为天然气中的伴生氦,渭河盆地的地热井氦气含量较高,是我省的又一资源优势。在进口天然气伴生氦受制于人情况下,对地热中的水溶性氦气进行深度开发,不仅能够高效利用地热和减少资源浪费,而且很有可能另辟蹊径形成一条新的氦气供应链,一举摘掉我国的贫氦帽子。建议省国资委会商延长石油集团,组建我省氦气开发公司和技术研发中心,认真总结现有开发案例,采取适当奖补政策,鼓励相关企业继续进行水溶性氦气的分离、提浓、提纯技术试验和相应设备研发,积极探索现有地热井伴生氦气的商业利用。同时,根据资源详查和试验进度,着眼于天然气、地热、氦气资源的综合性开发,适时进行项目整体布局,并将其作为陕西强链补链的重要内容,为我国制氦工业发展作出应有贡献。
        (四)鼓励相关院所高校深化氦气成藏理论研究,服务国家创新驱动发展战略。由于长期受中国贫氦影响,国内氦气成藏基础理论研究相当薄弱。深化渭河盆地氦气储运成藏机理研究,既是探明渭河盆地氦气储量的理论支撑,又是国内氦气勘查开发的奠基工程。近年来,中国地质调查局西安地质调查中心、省地质调查院、西北大学、长安大学、西安石油大学会同有关企业积极开展渭河盆地氦气资源调查并取得重要成果,“富氦天然气成藏机制及氦资源分布预测技术”已列入2021年度国家重点研发计划“变革性技术关键科学问题”重点专项。建议我省加大政策资金支持力度,鼓励相关院所高校以国家战略需求为牵引、以解决重大科学问题为导向,针对各自专业特长,继续深入开展在重要方向取得原创性突破和产生颠覆性技术的前瞻性基础研究,有效提升我国氦气资源勘查开发的核心竞争力。