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油氣勘探開發(fā)應(yīng)兼顧氦氣藏研究利用

   2014-04-28 中國石化報油氣周刊余琪祥 江其勤

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核心提示:國際能源網(wǎng)訊: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

  國際能源網(wǎng)訊: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熱田中。專家認為,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氣藏和氮氣藏等。郯-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)利用標準。

  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氣藏,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)開采標準。

  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氣田主要產(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、甲烷與二氧化碳氣為輔的混合氣田,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熱鉆井中,發(fā)現(xiàn)含有氦氣的天然氣顯示。上世紀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口地熱井氣體樣品,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。



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