科技成果

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成果名称: 渭河盆地及邻区氦气资源调查评价

成果登记号: 9612022J0312

第一完成单位: 中国地质调查局西安地质调查中心

联 系 人: 韩伟

成果类型: 基础理论

成果体现形式 : 研究报告

应用行业: 科学研究和技术服务业

学科分类: 石油与天然气地质学(170.5077)

完成人: 李玉宏,韩伟,陈高潮,袁炳强,李文厚,张金功,王行运,任战利,赵炳坤,魏仙样

成果简介:

(一)氦气是紧缺性稀有战略资源,急需加大调查投入

氦是熔点和沸点最低的已知元素,来源于铀、钍放射性衰变和地幔脱气,在军工、航天、核工业、深海潜水及

民用高科技等领域具有广泛用途,是关系国家安全和高新技术产业发展的重要战略性稀有气体资源。氦气资源被誉

为影响世界和拯救生命的特殊资源。全球年氦气需求量约为2亿立方米,但年产量仅有1.7亿立方米,供不应求,长

期短缺。我国每年氦气需求量约为1500万立方米,但勘查开发程度极低,资源情况不明,仅四川自贡威远气田曾进

行提氦利用,至2004年因资源接近枯竭而停产,为了提升我国的氦气保障能力,满足航天、航空、航海及核电生产

等国防军工事业发展对氦气的需求,2012年又恢复生产,年产氦气3~7万立方米。我国氦的生产和消费水平远远不

能满足科学技术和经济建设发展的需求,氦工业发展远远滞后于高技术发展。我国氦资源稀缺,氦气供应长期依赖

从美国进口,价格相当昂贵,资源安全形势十分严峻,应用受到限制。因此,深入研究氦气成藏条件、寻找氦气资

源是我国资源调查领域中面临的最为紧迫的任务之一。

(二)创新驱动,氦气成藏和地质认识取得新进展

1.提出和探索了壳源氦气的弱源气成藏机理

壳源氦生气强度极低,为典型的弱源气。以地下水(流体)循环为纽带,赋存状态转换为核心,铀氦关联,首

次提出弱源气成藏概念,建立了氦气的弱源成藏模型。

2.渭河盆地不仅有水溶氦,还存在便于利用的游离态富氦天然气藏

气体自然界赋存状态有游离态、溶解态、吸附态及水合态。不同赋存状态氦气资源的工业利用前景和经济性具

有天壤之别。已有资料和理论分析表明,渭河盆地不仅存在水溶气资源,也存在游离态氦及伴生气资源,即存在易

于利用和高效益的游离态富氦天然气藏。

3.调查新发现渭河盆地深部存在上古生代煤系烃源岩

渭河盆地是否具有天然气前景一直是人们探讨的问题之一,核心问题是烃源岩。前人认为盆地深部不存在晚古

生代煤系地层。项目工作中根据区域地质背景、地热井气样分析成果、地球物理测量,特别地震测量成果,论证了

渭河盆地前新生代基底局部残留晚古生代煤系地层,为渭河盆地天然气勘探带来了希望;由于氦气不能单独成藏,

必需在甲烷等载体气藏中聚集、积累,才能形成富氦天然气藏,也为氦载体气成藏提供了物质基础;同时也可为鄂

尔多斯周缘盆地群新层系油气调查提供借鉴。

(三)探索了富氦天然气地质物化探调查方法

根据氦气弱源成藏模式,认为有效氦源、高效运移通道(断裂)、载体气藏(适度)是氦气成藏的基本条件。

结合调查方法手段,创新探索了地质指方向,地震、重力、电法探结构,磁法识别磁性岩体、化探圈定异常、气测

录井标定富集层段的氦气调查技术方法体系。

(四)评价认为渭河盆地氦气资源良好前景

通过物化探工作,基本查明了富氦气区地层层序和构造格架,重点刻画了隐伏花岗岩体(氦源岩)、断裂发育

特征。渭河盆地氦源岩发育、运移通道良好,调查新发现渭河盆地深部存在上古生代煤系烃源岩,为氦载体气成藏

提供了物质基础。地热水井伴生气系统采样发现氦气显示井63口,其中大于1%的31口,最高达9.226%(工业品位为

0.1%),表明区内氦含量之高,国内外少见,预示了良好的资源前景。初步圈定了华阴-潼关等3处远景区,认为

渭河盆地有望取得氦气资源突破,构建我国氦气资源基地。

(五)为地方政府渭河盆地氦气资源评价提供了技术服务

根据陕西省国土资源厅要求,为陕西国土资源厅承办陕西省主要领导对安全部门要求利用渭河盆地氦气资源批

示,提供了建议;对渭河盆地氦气资源调查进展向陕西省国土资源厅、陕西省地勘基金管理办公室等进行了专题汇

报和研讨,为省局合作开展渭河盆地氦气资源调查进行了技术准备。

(六)人才成长和团队建设

目前以初步形成以氦气调查评价为特色的油气基础地质调查团队,并形成了实力较强的合作队伍团队。2016年

承担地质调查二级项目之外,还承担自然科学基金项目2项(面上项目1项,青年基金1项),国家科技重大专项任

务1项;2016年又新获青年基金1项。 依托项目指导博士生1人、硕士生1人。依托项目在地质通报等发表论文7篇。

在中国地质调查成果快讯 2015年第2期报道了项目进展,为局、部领导编写了成果专报。依托该项目编写的"

中国氦气资源调查报告"入选百年地调局百项成果;"壳源氦气弱源成藏机理"入选百年地调局百项理论。

根据地调局成立中国地质调查局氦气资源调查评价协调小组,统筹全国氦气资源调查评价工作,精准服务于国

防和国家经济建设;组建中国地质调查局氦气资源研究创新中心(氦气成藏与评价实验室),创建一流的氦气资源

调查机构的要求,项目团队将以氦气评价为特色,不断建实、建强。