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导 读随着油气勘探开发技术装备水平和成本的不停提高,以及生态文明建设的要求,油气共生伴生矿产的综合勘探评价和开发使用,已经成为当今油气勘探开发与研究的趋势之一。现在油气共伴生矿产资源的综合勘查评价方面还比力单薄,油气公司普遍重视能源矿产和品位较高的油气伴生矿产。未来,氦气资源工业将快速生长,富钾卤水及新兴关键矿产资源(锂资源等)也将会受到连续关注。
该如何科学有效地开发使用油气共伴生资源,需要我们从思想上重视,从资源战略高度去认识。因此,必须整合资源,建设综合勘探开发使用技术体系,增强综合使用,降低成本,才气真正将其作为新的经济增长点。本文引用信息陈新军.油气共伴生矿产综合勘查评价生长现状与趋势[J].中国领土资源经济,2020,33(5):34-38. 0 引 言地质矿产资源的综合勘查、综合评价是十分重要的事情,这是由其特点以及我国资源政策所决议的。
恒久以来,在油气勘查开发历程中,因经济效益和开发权限(如铀的勘查开采)等问题,基本上都是单一的油气模式,而对其共伴生矿产资源重视水平不够。然而,令人欣慰的是,近年来海内的许多专家学者和油气公司已经注意到这个问题,开始在油气勘探开发的历程中,坚持综合勘查评价、开发使用的原则,不停加大对油气共伴生矿产资源的投入。这不光缓解了国家部门紧缺资源的紧张局势,也带来了一些新的经济增长点。01综合勘查评价关于油气共伴生矿产资源的综合勘查综合评价问题在很早前已被提出,20世纪90年月就有专家指出,油气地勘单元应改变单一油气的勘查看法,必须走矿产资源综合勘查评价的门路。
矿产资源的综合勘查评价具有广泛的寄义,它包罗手段的综合、信息的综合和目的的综合。因此,油气共伴生矿产的综合勘查评价应驻足于我国庞大油气地质条件,在油气勘探开发历程中,凭据实际需要和可能,以现代科学技术手段为支撑,合理地使用多种方法,同时对油气及其共生伴生矿产的漫衍特征、赋存形式、漫衍纪律、品位指标、储量估算、可使用性以及经济意义等举行勘查与评价。这是一种漫衍特征、地质模式和经济分析的综合评价,是地质和经济的完美联合。02现状与特点现在油气共伴生矿产资源的综合勘查评价还比力单薄,尤其是在海内差别类型资源矿业权叠置配景下,存在较大的难题。
总的来说,海内油气共伴生矿产资源的综合勘查评价具有以下几方面的特点。2.1 油气共伴生资源种类多样、储量富厚从已发现的油气共伴生资源来看,普遍具有种类多样、储量富厚等特点,综合开发使用前景辽阔。现在已发现的油气共伴生矿产资源主要有:砂岩型铀矿、油田地热、固体盐岩、富钾卤水、铅锌矿、金银汞矿、硫化氢、二氧化碳、氦气、天然气中赋存的汞以及原油和沥青等衍生物中的赋存的多种伴生元素等。
按其特点和用途,通常分为能源矿产和非能源矿产两大类,其中非能源矿产又包罗金属矿产和非金属矿产(图1)。按其成因、品位及空间漫衍特征,又可以分为油气同体共生、油气异体共生和油气伴生矿产。
有专家预测,油气共伴生矿产资源很可能成为继石油、天然气之外的另一大类资源。图1 油气伴生矿产资源的分类2.2 重视能源矿产,综合勘查评价成效显著随着油气勘探开发技术装备水平和成本的不停提高,近年来各油气公司已经从认识上、战略上对油气共伴生矿产资源越来越重视,也逐步加大了对它的投入。现在油气公司比力重视的资源主要有砂岩型铀矿、油田地热等能源矿产。
2.2.1 砂岩型铀矿砂岩型铀矿指产于砂岩、砂砾岩等碎屑岩中的外生后成铀矿床。20世纪60年月砂岩型铀矿使用地浸技术开采乐成,使许多不经济或次经济的砂岩型铀矿转化为经济可采的铀矿。由此,砂岩型铀矿成为世界上最重要的铀矿床类型之一。
近年来,我国在砂岩型铀矿勘探领域取得重大希望,相继在伊犁盆地南缘、吐哈盆地西南缘、鄂尔多斯盆地东北部等地域取得重要突破,探明晰几个大型砂岩型铀矿基地。由于砂岩型铀矿从地质勘查、钻井工程到测井、录井、固井、注采等主要技术手段,都与油气勘探类似或相通,因此,在油气勘探历程中很是适宜对其举行综合勘查评价,中国石化、中国石油等油气公司也早已提出在油气勘查历程中兼顾找铀的愿望。现在我国已经形成了以北方沉积盆地砂岩型铀矿为主的勘查格式,确立了“煤铀兼探”“油铀兼探”的事情思路。
原领土资源部为增强“油铀兼探”,还专门召开了包罗中国石油、中国石化、延长石油、中核团体、核工业地质局到场的相关事情集会,勉励油气企业通过增列铀矿业权开展综合勘查;勉励其他勘查主体到场沉积盆地铀矿勘查;勉励通过“合资互助”方式开展综合勘查开采;建设沉积盆地矿产资源综合勘查开发协调机制。通过“油铀兼探”,我国发现的砂岩型铀矿主要有辽河油田钱家店铀矿和鄂尔多斯盆地北部杭锦旗地域的铀矿。
20世纪90年月,辽河油田在钱家店凹陷的石油钻井中发现白垩系具有大量放射性异常,开端勘定钱家店凹陷铀矿类型为沉积型的层间氧化带砂岩型铀矿床,近两年辽河油田在盆地南部又发现了两个大型砂岩型铀矿床。在鄂尔多斯盆地油气勘探历程中,发现了许多的铀矿化,基本都漫衍在盆地周缘。2013年以来,中国石化与中核团体互助在鄂尔多斯盆地东北部杭锦旗地域开展铀矿勘查与评价,并落实了一其中型砂岩型铀矿床。
2016年,中国石化在自有矿业权区域内,开展了砂岩型铀矿资源评价及选区事情,开端掌握了矿业权规模内的铀资源漫衍特征,也确定了几个重点探区。2.2.2 油田地热我国东部陆上主要油田均发现了大量的地热资源。地热与油气资源的存在形式、勘探开发方式很是相近,而且有较大的经济价值。
因此,各油气公司很是重视油田地热的勘查评价和开发使用事情。油气公司在开发使用地热方面有着天然的优越条件:一方面,它掌握的各种地质信息资料,可直接用于地热资源的勘查评价,节约大量的成本;另一方面,许多无价值油气井经革新后可以转为地热井,也可节约大量的设备。因此,开发油田地热能,是许多老油田多元化和能源接替的一定选择,也是其可连续生长的重要举措。油田可使用的地热资源主要包罗原油脱油污水资源和地下热水资源两部门。
脱油污水是油田开发生产历程中伴生的地热水资源,与通例地热资源相比,具有不需要分外的钻井工程及尾水回灌工程投资等优点。据统计,中国石化共有污水站255座,日污水量约为117×104 m3,年平均水温多在20℃~80℃之间,可供热量达82.2×104kW,折合标煤88.58×104 t /a(表1),综合开发使用的潜力很是大。现在油田污水余热主要用于原油集输、掺水(伴热)加热、供暖等,开端统计各油田热力负荷累计为62.55×104kW。
油田地热的开发使用是地热行业快速生长的原因之一。油气企业能够发挥资源、技术、人才和资金优势,充实使用石油勘探开发中积累的物探、钻井、水文等各种资料,优先开发油田区域内的地热资源,降本增效。此外,通过开发地热资源还能使油气田的开发、生产更为高效和合理,当其规模化、工业化后,经济、社会、环保效益庞大。
2.3 资源品位越高,综合开发使用效果越好油气伴生资源的品位越高,相对而言其经济效益也就越好,油气公司也就比力重视。现在各油气公司综合勘查评价、开发使用效果较好的油气伴生资源主要有品位较高的硫化氢及二氧化碳等。
2.3.1 硫化氢硫化氢是碳酸盐岩油气藏中常见的非烃气体。中国已在四川盆地、鄂尔多斯盆地、塔里木盆地和渤海湾盆地等发现高含硫化氢或含硫化氢天然气藏,累计探明高含硫化氢天然气和含硫化氢天然气的储量在10000×108m3以上。中国海相已探明的天然气至少有半数以上含有一定量的硫化氢,最高含量近17%(表2)。其中,四川盆地普光气田是迄今海内首个乐成投入开发的整装海相高含硫化氢气田,天然气组分中硫化氢含量为12.68%~16.89%,平均15.2%。
为综合、高效地开发使用普光气田,中国石化不仅开展了地质、工程、物探等多学科、多单元团结勘探开发事情,还建设了被称为整个川气东送工程“咽喉”的普光天然气净化厂。作为普光气田开发的大型配套工程,净化厂高含硫天然气处置惩罚能力120亿立方米/年,年产硫黄210万吨,占我国硫磺产量的45%,生产规模居亚洲第一、世界第二。
这不仅大大降低了我国硫磺的入口率和产物价钱,而且大幅度提高了整个气田的经济效益。2.3.2 二氧化碳现在在世界新生代盆地中已发现了许多CO2气藏,主要漫衍于环太平洋地域。中国东部陆上裂谷盆地与东海及南海北部大陆架边缘盆地已发现多个具有工业价值的CO2气田(藏),如松辽盆地的万金塔气田、苏北盆地的黄桥气田和三水盆地的沙头圩气藏等。
近年来,在松辽及外围盆地中又陆续发现一些富含CO2的高产气井,如松辽盆地的芳深9井、海拉尔盆地的乌13井、苏2井等。江苏泰兴市黄桥曾拥有我国最大的CO2气田,周围共有18家CO2生产及销售企业,其早期经济价值庞大;随着环保意识的增强和海内不停加大减排力度政策的实施,其污染情况的劣势逐渐显现出来。现在,CCUS(碳捕捉、使用与封存)技术是应对全球气候变化的关键技术之一,受到世界各国的高度重视。CCUS技术主要包罗CO2捕集分散技术、CO2运输技术、CO2使用技术等。
当前,中国石化CCUS技术链各环节都已具备一定的研发基础,但各环节技术生长不平衡,距离规模化、工业化应用仍存在较大差距,但随着技术的进步及成本的降低,CCUS技术前景灼烁。03生长趋势随着油气勘探开发技术装备水平和成本的不停提高,以及生态文明建设的要求,油气共伴生矿产的综合勘查评价、综合开发使用,已经成为当今油气勘探开发与研究的趋势之一。
3.1 氦气资源将快速生长近年来,我国对氦气资源的重视水平不停提高。氦气是我国已发现的173个矿种之一,但氦气工业恒久面临资源短缺与使用率不足双重问题。四川盆地的威远气田是海内唯一实现氦气工业化开采的天然气田,是国防军工唯一供应商,现年产氦气3~7×104m3,但成本高。多年来的勘探实践和研究讲明,我国部门油气藏、非烃气藏天然气组分,以及地热田开采中伴生的气体中均存在一定的氦气资源,具有较好的开发使用前景。
如果以0.1%作为天然气工业提氦的门限值,东部的松辽、海拉尔、渤海湾、苏北、三水盆地,以及中西部的四川、鄂尔多斯、渭河、柴达木、塔里木等10个盆地都检出过氦气含量凌驾0.1%的天然气样品。2018年,陕西省领土资源厅设立了渭南市华州—华阴地域的地热水及氦气探矿权。2019年4月,自然资源部油气资源战略研究中心发函,请中国石油、中国石化、中国海油在“十三五”全国油气资源评价中增列氦气资源评价内容。
在未来几年内,氦气资源工业将快速生长,在油气和地热勘探开发历程中兼顾氦气的开发与使用,不仅能够提高资源综合使用效率,制止氦气资源的浪费,而且对保障国家用氦宁静和促进我国氦气工业的生长具有重要意义。3.2 富钾卤水及新兴技术关键矿产资源连续受到关注钾盐是一种战略性资源,自然资源部将其列为被勉励开发的七种紧缺矿产之一,钾盐的供应宁静关系到国家粮食宁静。此外,随着电动汽车的兴起,锂、钴、镍等与新兴技术相关的矿产资源正在成为关注的焦点,2014年以来,锂电池和锂资源的需求量呈指数式增加。
我国油田深层富钾卤水资源漫衍广泛,四川、江汉、柴达木和塔里木等盆地油田卤水资源储量很是可观。这些深层卤水中不仅富钾,还含有锂、锶、铷、铯、碘等多种可使用元素,多数都到达了工业综合使用品位,具有较好的开发使用前景。因此,富钾卤水是油气伴生矿产资源中的一个重要综合勘查评价、开发使用的工具,将会受到油田企业的连续关注。
随着科学技术的生长和地球科学及其他学科更为广泛的交织应用,相信“油钾兼探”会获得更多更有效的技术支撑。中国石化现在已经对钾盐及新兴技术中关键矿产资源方面有所投入,不仅对油田深层富钾卤水提出了有利区带和井位部署建议,而且对提钾、提锂等综合开发使用工艺举行了先导实验。
在新兴技术关键矿产方面,中国石化也已经开始有所行动,不仅调研了重点矿产资源的勘探开发现状和资源潜力,而且着重分析了中国石化在“电动革命”中所面临的机缘和挑战。04启示及建议当前,中国经济生长进入新常态,由高速增长转向高质量生长,如何在保障能源需求的同时加速能源转型,需要我们深入研究。
而科学、有效、综合开发使用油气共伴生资源,使其发挥最大效能,就是一个新思路,也是解决该问题须要的、有益的增补。因此,必须针对差别资源的特点,统筹计划,整合资源,降本增效,才气使其真正成为新的经济增长点。
首先,要从思想上重视油气共伴生资源,要从资源战略高度去认识油气共伴生资源,真正将其作为新的经济增长点来培育。通常在勘探历程中发现的、到达综合评价指标的资源,尤其是属于紧缺资源或战略资源的,都要尽可能加以开发使用。建议优先开发油田地热与氦气资源,增强砂岩型铀矿综合勘查与评价,重点关注钾盐及新兴技术关键矿产(锂资源)等。
其次,建设综合勘探开发使用技术体系。相对于油气资源,共伴生矿产资源总体勘查和研究水平较低,需凭据资源特点形成系统的勘探开发使用技术体系,针对差别矿种特点建设适用的检测(探测)评价方法、资源评价方法技术体系。第三,通过整合资源、增强综合使用,降低开采成本。
要尽可能整合资源,降低伴生资源的开采成本,建设相应的治理体系,探索资源开发使用合资互助谋划模式,将已有的先进油气开采技术应用到油气共伴生资源的开发中。例如可以在江汉盆地实施“油气+钾盐+地热”综合勘探,也可以在鄂尔多斯盆北部地杭锦旗地域举行“油气+铀矿+氦气+地热”综合勘查评价,同时使用油气勘探开发的资料和结果,增强对富钾卤水、地热、砂岩型铀矿和氦气的勘查评价和开发使用。作者信息 陈新军(1975—),男,新疆维吾尔自治区哈密市人,中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院高级工程师,矿产普查与勘探专业博士,恒久从事很是规油气勘探开发及油气伴生矿产资源研究。
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