油气勘探开发应兼顾氦气藏研究利用

油气勘探开发应兼顾氦气藏研究利用中国泵业网氦气是一种稀有的惰性气体，因不易液化、稳定性好、扩散性强而广泛应用于工业及科技领域，特别是在未来可控核聚变能源的开发与利用方面，将扮演重要角色。地球上的氦气赋存形态主要有三种：一是作为油气伴生气聚集于油气藏中;二是作为非烃伴生气聚集于非烃气藏中;三是作为水溶气存在于地热田中。专家认为，一般工业气井中，氦气含量大于 0.1%，就具有商业开发价值。我国氦气资源分布特征明显。在东部郯-庐断裂带两侧含油气盆地中，发现了多个含有氦气的油气藏和非烃气藏，包括含氦气的二氧化碳气藏和氮气藏等。郯-庐断裂带是我国东部一条深大断裂带，延伸长度超过 2400 千米，两侧分布着一系列大型含油气盆地，如松辽盆地、渤海湾盆地、苏北盆地等，是我国重要的油气富集带和油气生产区;同时，地质学家在该带也发现了多个非烃气藏，氦气含量较高，达到或超过工业利用标准。在松辽盆地北部，氦气主要分布于白垩系中部含油组合的萨尔图油层、下部含油组合的扶余油层和杨大城子油层，以及深部含气组合的登楼库组气层和侏罗系中。对部署在该区域的 30 多口油气勘探井的分析显示，其氦气含量平均为 0.102%0.404%，个别井中氦气含量较高，如汪 9-12 井氦气含量达 2.104%;气藏埋深范围 589.6米3630 米，与松辽盆地天然气主要产出深度一致，且氦气含量具有自上而下逐渐上升的特点，说明氦气源于地层深部环境。渤海湾盆地济阳坳陷花沟地区位于济阳坳陷与鲁西隆起的接合部，受中生代以来长期活动深大断裂和多期岩浆活动的影响，区内上第三系明化镇组既有烃类气藏和高纯度的二氧化碳气藏，又有富含氦气非烃气藏。其中，花 501 井气藏氦气含量达2.08%3.08%，远高于工业开采标准。在苏北盆地也发现了多个含氦气的油气藏和非烃气藏，其中黄桥深层含氦二氧化碳气田主要产层为二叠系栖霞组和泥盆系五通组，埋藏深度达 1800 米2300 米，氦气含量为 0.01%0.23%.浅层溪桥气田是以氮气为主、甲烷与二氧化碳气为辅的混合气田，产层为上第三系盐城组，埋藏深度为 500 米，其中氮气含量为 56%.溪桥气田也是我国为数不多的探明氦气储量巨大的气田，探明含气面积 0.524 平方千米，落实氦气储量 12.77 万立方米。勘探研究表明：整个溪桥地区氦气成藏有利区带总面积超过 400 平方千米，氦气预测地质储量超过 300 万立方米。我国中部地区氦气资源主要富集于四川盆地、卾尔多斯盆地南部的渭河地堑(新生代盆地)。四川盆地威远气田，是我国首个实现氦气商业化利用的气田，产层为震旦系灯影组，部分天然气井中氦气含量达 0.2%，一般为 0.1%0.342%.在渭河盆地新近系-古近系为目的层的石油和地热钻井中，发现含有氦气的天然气显示。上世纪 70 年代，地质工作者在渭河盆地渭深 13 井新近系钻遇良好的天然气显示，氦气含量为 2%4%;分析 30 口地热井气体样品，氦气含量大于 1%的有 15 口，大于 2%的有 6 口，大于 3%的有 3 口，最高达到 3.43%.2013 年，中国石化对部署在渭河盆地蓝田区块的氦气预探井渭新 1 井进行测试，两个层段氦气含量分别达到 1%和 5%.该井为中国石化在渭河盆地开展水溶氦气资源勘探与开发夯实了基础。我国西部塔里木盆地沙雅隆起和麦盖提斜坡西北部，发现了富集氦气的凝析油气藏。1984 年，科研人员在沙参 2 井古生界奥陶系碳酸盐岩地层获重大油气发现，其天然气组分中检测出氦气含量为 0.07%.随后，他们相继钻探的几口高产天然气井，氦气含量达到0.19%0.32%.而位于沙西 2 号构造上的沙 13 井，天然气中氦气含量达到 2.19%.另外，位于塔里木盆地巴楚隆起上的亚松迪和巴什托凝析油气藏，部分探井天然气组分中氦气含量达 0.22%0.73%，说明塔里木盆地有较好的氦气资源勘探前景。多年来的勘探和研究成果表明，我国部分油气藏、非烃气藏天然气组分中氦气含量较高，资源潜力较大，因此，在开展油气勘探开发的同时，应重视和兼顾氦气藏的勘探与研究;在油气藏勘探开发过程中，应重视对天然气组分中氦气的检测分析;对具有商业利用价值的氦气油气藏，应充分分离天然气中的氦气资源，以提高资源的开发与综合利用效率。