油氣勘探中分離氦氣應(yīng)加強重視
氦氣是一種稀有的惰性氣體，因不易液化、穩(wěn)定性好、擴散性強而廣泛應(yīng)用于工業(yè)及科技領(lǐng)域，特別是在未來可控核聚變能源的開發(fā)與利用方面，將扮演重要角色。
地球上的氦氣賦存形態(tài)主要有三種：一是作為油氣伴生氣聚集于油氣藏中；二是作為非烴伴生氣聚集于非烴氣藏中；三是作為水溶氣存在于地?zé)崽镏?。專家認(rèn)為，一般工業(yè)氣井中，氦氣含量大于0.1%，就具有商業(yè)開發(fā)價值。
我國氦氣資源分布特征明顯。在東部郯-廬斷裂帶兩側(cè)含油氣盆地中，發(fā)現(xiàn)了多個含有氦氣的油氣藏和非烴氣藏，包括含氦氣的二氧化碳?xì)獠睾偷獨獠氐?。?廬斷裂帶是我國東部一條深大斷裂帶，延伸長度超過2400千米，兩側(cè)分布著一系列大型含油氣盆地，如松遼盆地、渤海灣盆地、蘇北盆地等，是我國重要的油氣富集帶和油氣生產(chǎn)區(qū)；同時，地質(zhì)學(xué)家在該帶也發(fā)現(xiàn)了多個非烴氣藏，氦氣含量較高，達到或超過工業(yè)利用標(biāo)準(zhǔn)。
在松遼盆地北部，氦氣主要分布于白堊系中部含油組合的薩爾圖油層、下部含油組合的扶余油層和楊大城子油層，以及深部含氣組合的登樓庫組氣層和侏羅系中。對部署在該區(qū)域的30多口油氣勘探井的分析顯示，其氦氣含量平均為0.102%～0.404%，個別井中氦氣含量較高，如汪9-12井氦氣含量達2.104%；氣藏埋深范圍589.6米～3630米，與松遼盆地天然氣主要產(chǎn)出深度一致，且氦氣含量具有自上而下逐漸上升的特點，說明氦氣源于地層深部環(huán)境。
渤海灣盆地濟陽坳陷花溝地區(qū)位于濟陽坳陷與魯西隆起的接合部，受中生代以來長期活動深大斷裂和多期巖漿活動的影響，區(qū)內(nèi)上第三系明化鎮(zhèn)組既有烴類氣藏和高純度的二氧化碳?xì)獠?，又有富含氦氣非烴氣藏。其中，花501井氣藏氦氣含量達2.08%～3.08%，遠高于工業(yè)開采標(biāo)準(zhǔn)。
在蘇北盆地也發(fā)現(xiàn)了多個含氦氣的油氣藏和非烴氣藏，其中黃橋深層含氦二氧化碳?xì)馓镏饕a(chǎn)層為二疊系棲霞組和泥盆系五通組，埋藏深度達1800米～2300米，氦氣含量為0.01%～0.23%.淺層溪橋氣田是以氮氣為主、甲烷與二氧化碳?xì)鉃檩o的混合氣田，產(chǎn)層為上第三系鹽城組，埋藏深度為500米，其中氮氣含量為56%.溪橋氣田也是我國為數(shù)不多的探明氦氣儲量巨大的氣田，探明含氣面積0.524平方千米，落實氦氣儲量12.77萬立方米。勘探研究表明：整個溪橋地區(qū)氦氣成藏有利區(qū)帶總面積超過400平方千米，氦氣預(yù)測地質(zhì)儲量超過300萬立方米。
我國中部地區(qū)氦氣資源主要富集于四川盆地、卾爾多斯盆地南部的渭河地塹（新生代盆地）。四川盆地威遠氣田，是我國首個實現(xiàn)氦氣商業(yè)化利用的氣田，產(chǎn)層為震旦系燈影組，部分天然氣井中氦氣含量達0.2%，一般為0.1%～0.342%.在渭河盆地新近系-古近系為目的層的石油和地?zé)徙@井中，發(fā)現(xiàn)含有氦氣的天然氣顯示。上世紀(jì)70年代，地質(zhì)工作者在渭河盆地渭深13井新近系鉆遇良好的天然氣顯示，氦氣含量為2%～4%；分析30口地?zé)峋畾怏w樣品，氦氣含量大于1%的有15口，大于2%的有6口，大于3%的有3口，最高達到3.43%.2013年，中國石化(行情,問診)對部署在渭河盆地藍田區(qū)塊的氦氣預(yù)探井渭新1井進行測試，兩個層段氦氣含量分別達到1%和5%.該井為中國石化在渭河盆地開展水溶氦氣資源勘探與開發(fā)夯實了基礎(chǔ)。
我國西部塔里木盆地沙雅隆起和麥蓋提斜坡西北部，發(fā)現(xiàn)了富集氦氣的凝析油氣藏。1984年，科研人員在沙參2井古生界奧陶系碳酸鹽巖地層獲重大油氣發(fā)現(xiàn)，其天然氣組分中檢測出氦氣含量為0.07%.隨后，他們相繼鉆探的幾口高產(chǎn)天然氣井，氦氣含量達到0.19%～0.32%.而位于沙西2號構(gòu)造上的沙13井，天然氣中氦氣含量達到2.19%.另外，位于塔里木盆地巴楚隆起上的亞松迪和巴什托凝析油氣藏，部分探井天然氣組分中氦氣含量達0.22%～0.73%，說明塔里木盆地有較好的氦氣資源勘探前景。
多年來的勘探和研究成果表明，我國部分油氣藏、非烴氣藏天然氣組分中氦氣含量較高，資源潛力較大，因此，在開展油氣勘探開發(fā)的同時，應(yīng)重視和兼顧氦氣藏的勘探與研究；在油氣藏勘探開發(fā)過程中，應(yīng)重視對天然氣組分中氦氣的檢測分析；對具有商業(yè)利用價值的氦氣油氣藏，應(yīng)充分分離天然氣中的氦氣資源，以提高資源的開發(fā)與綜合利用效率。
分享：