普光气田硫黄生产线

华东油气二氧化碳救活低效井

江苏油田利用芒硝生产元明粉

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    中国石化矿权范围内，油气有许多共伴生资源，主要包括砂岩型铀矿、油田地热、油田卤水、氦气、硫化氢、二氧化碳、固体岩盐等，这些资源也具有较大的开发利用价值。

    随着油气勘探开发技术及装备水平不断提高，油气公司综合勘探开发利用油气共伴生资源已成为一大趋势，不但可以缓解国家部分资源紧缺局面，而且可以形成新的经济增长点。近日，集团公司举办首次油气共伴生资源研讨会，油田事业部、石油勘探开发研究院及11家油气公司参会。

    目前，中国石化已规模利用油田地热资源，普光气田利用硫化氢生产的硫黄已成为国内市场风向标，黄桥气田二氧化碳资源利用也具有较完整产业链，东胜气田正形成以氦气为主的产业阵地，江汉油田已实现盐卤资源规模化利用，形成了盐化工自主产业。

    面向未来，我们应从思想上重视，从资源战略的高度去认识共伴生资源，树立“所有资源都有潜力、都有价值”的理念，拓宽视野，深化共伴生资源勘探开发利用。

    本版文图由陈新军 王纪伟提供

    啥是油气共伴生资源？

    油气共伴生资源，是指在油气勘探开发过程中发现的、成因上有一定联系的、具有一定经济价值的其他矿产资源。

    按特点和用途，通常分为能源矿产和非能源矿产两大类；按成因、品位及空间分布特征，又可分为油气同体共生、油气异体共生和油气伴生矿产。

    目前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、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赋存的多种伴生元素等。

    例如，江苏油田丰富的盐矿资源和辽河油田发现的钱家店砂岩型铀矿，属于油气异体共生资源；我国东部陆上主要油田均发现了大量的地热资源，属于油气同体共生资源；江汉盆地江陵凹陷在石油探井中发现了多处富含钾离子的卤水，铷、铯、锂、锶、碘等微量元素的含量也十分丰富；胜利油田原油中的金、银元素含量普遍较高。

    砂岩型铀矿

    在我国已查明的铀矿类型中，砂岩型铀矿占比达43%。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年代，砂岩型铀矿使用地浸技术经济开采成功，由此成为世界上最重要的铀矿床类型之一。

    中国铀资源不丰富，估计资源总量27.25万吨，仅占世界总资源量的5%。中国对天然铀需求量大，目前已勘查的资源总量仅能满足近中期核电需求，3/4的铀原料需要进口。随着我国核电发展，对天然铀的需求不断增加，迫切需要发现一批新的铀矿产地以提高铀资源储备。

    近年来，我国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区取得铀矿勘探重要突破。目前，鄂尔多斯盆地北部已成为我国规模最大的砂岩型铀矿区，相继发现了数个大型及特大型铀矿床。

    砂岩型铀矿从地质勘查到钻井、测井、录井、固井、注采，主要技术手段与油气勘探类似或相通，因此非常适宜在油气勘探过程中对其进行综合勘查评价。

    目前，我国已形成了以北方沉积盆地砂岩型铀矿为主的勘查格局，确立了“煤铀兼探”“油铀兼探”的工作思路。

    2013年以来，中国石化与中核集团合作，在鄂尔多斯盆地东北部杭锦旗地区开展铀矿勘查与评价，初步明确了矿权范围内的铀资源分布特征，确定了重点探区，基本落实了一个中型砂岩型铀矿床。

    此外，中国石化还建立了常规油气探区内砂岩型铀矿的资源评价和选区评价方法，在矿权区内优选了Ⅰ级铀成矿远景区6片、Ⅱ级铀成矿远景区8片、Ⅲ级铀成矿远景区16片。

    油田地热

    人类利用地热已有数千年历史。我国中、低温水热型地热资源主要为沉积盆地传导型地热资源，主要分布在渤海湾、松辽、渭河、苏北等盆地，也就是说，沉积盆地型地热资源常与油气田分布密切相关。因此，各油气公司非常重视油田地热的勘查评价和开发利用。

    油气公司开发利用地热有天然优越条件：一方面，掌握各类地质信息，可直接用于地热资源的勘查评价，有效节约成本；另一方面，许多无价值油气井经改造后可转为地热井，有效节约投资。因此，开发油田地热能，是老油田多元化、可持续发展和能源接替的必然选择。

    油田可利用的地热资源还包括生产过程中伴生的原油脱油污水资源，与常规地热资源相比，不需要额外的钻井工程及尾水回灌工程投资。

    据不完全统计，中国石化共有污水处理站255座，日污水处理量约117万立方米，平均水温为20~80摄氏度，年可供热量82.2万千瓦，折合标准煤88.58万吨，综合开发利用潜力非常大。目前，油田污水余热主要用于原油集输、掺水（伴热）加热、供暖等。

    油田卤水

    油田卤水可用于制盐和提取溴、碘、锂、锶、钡、硼、钾、铯、铷等物质。

    在油气勘探中，油气与卤水共存现象很常见。富钾卤水多分布在一些含盐盆地的深层储卤层中，如四川盆地、柴达木盆地西部和江汉盆地江陵凹陷的深层地下卤水，是研究和开发锂、钾资源的重要对象。

    中国钾盐资源有限，是世界上钾肥的重要进口国之一；锂资源也一直处于供不应求的态势，对外依存度较高。随着锂电池产业快速发展，中国已成为目前世界第一锂消费国，几乎占全球每年锂消费总量的40%。在新能源汽车需求增长的拉动下，2020年中国碳酸锂的需求量接近40万吨，未来有望持续高速增长。

    近年来，盐湖提锂技术飞速发展，为油田卤水提锂开发提供了可借鉴的技术，油田卤水量大、分布广，部分锂资源储量可媲美盐湖卤水，同时，锂价持续回升，为油田卤水提锂提供了盈利空间。此外，油田基础设施条件完备，为卤水提锂开发提供了便利。青海油田就在南翼山油田卤水提锂研究中取得成效，同时获得钾（热溶冷结晶法）、硼（浮选及热溶冷结晶法）、碘（离子交换树脂吸附法）产品。

    江汉盆地是典型的油盐共生型内陆盐湖盆地，富锂富钾卤水主要分布在潜江凹陷潜江组地层和江陵凹陷新沟嘴组地层，沉降中心卤水的矿化度大于300克/升（海水的矿化度约35克/升），除富含钾、锂离子外，还富含铷、铯、锶、碘等微量元素，基本都达到了工业利用品位，具有极大开采价值。

    但江汉油田卤水氯化钠含量较高，用传统蒸发法提锂会伴生大量的石盐副产品，能耗相对较高。为此，江汉油田合作攻关，形成了一套从低浓度锂资源中高效提锂的技术，锂离子提取效率在90%以上，以电池级碳酸锂为主，能够实现高品位生产，具有综合成本较低、工序简便、绿色环保等优点。目前，该技术正开展中试。

    四川盆地钾资源丰富，尤以三叠纪海相深层富钾卤水分布最广、品质最优。达州宣汉县普光地区拥有全国第一个海相富锂钾资源矿，在1116平方千米三维地震覆盖区内，拥有富锂钾卤水20.9亿立方米，预测氯化锂240万吨、氯化钾5586万吨、溴素289万吨、硼酸1216万吨、氯化钠5.4亿吨、碘7万吨。此外，新型杂卤石钾盐矿中预测硫酸钾资源量10亿吨以上、氯化钠120亿吨以上，因此有“宣汉有锂、富钾天下”之称。

    氦气

    氦气是稀缺战略资源，具有液化温度极低、导热性好、渗透性强、比重小、化学惰性等性质，广泛用于国防、医疗、科研、电子行业。

    世界上氦气资源主要赋存于天然气中，国际公认从氦含量大于0.1%的天然气中提氦具有商业价值。空气中也有氦气，但体积浓度只有百万分之五点二，无提取价值。

    我国氦气资源长期依赖进口，对外依存度超过98%，且需求量逐年增长。2020年受疫情影响，氦气需求量只有2100万立方米，进口来源地主要为卡塔尔（53%）、美国（33%）、澳大利亚（13%）。近年来，美国、欧盟均将氦气列为关键性矿产或原材料之一，加强出口限制，氦气已成为我国的“卡脖子”战略稀缺资源。目前，国内氦气年产量仅35万立方米。中国石油在四川盆地的威远气田是我国首个也是唯一实现氦气工业化开发的气田。

    我国东西部11个盆地都发现氦含量大于0.1%的天然气藏，氦气主要赋存于油气田产出的天然气中，在渭河盆地则赋存于地热水伴生气中。

    近年来，中国石油评价出8个氦含量大于0.1%的富氦气田。中国石化也评价了多个氦气资源富集区，其中，鄂尔多斯盆地东胜气田、松辽盆地梨树和长岭区块的氦气平均含量超过0.1%，具备一定的工业开发潜力。

    目前，中国石油依托和田河气田、阿克气田等富氦气田，超前布局天然气提氦重点项目，“十四五”力争建成国内最大的氦气生产基地，满足军工及航天需求，并长期保供。中国石化在东胜气田提出了膜分离法提取氦气的技术方案，具有建设周期短、成本低、回收快等优势，一旦成功应用，可加速摘掉“贫氦国”帽子。

    硫化氢

    中国已在多个盆地累计探明含硫化氢天然气储量1万亿立方米以上。其中，四川盆地高含硫化氢天然气分布最广、储量规模最大，塔里木盆地塔中地区近年来含硫化氢天然气储量增长很快。

    中国石化含硫化氢天然气主要集中在四川盆地普光、元坝、川西等气田。

    硫化氢主要用于制造高纯度硫黄，且这类硫黄产量已占总产量的95%以上。普光气田天然气净化厂是我国建成投产的第一个百亿立方米级高含硫天然气净化厂，为国内外大型含硫或高含硫天然气净化处理提供了示范。在2019年全国十大硫黄工厂中，中国石化占8家。普光硫黄已成为国内市场风向标，截至2020年底，累计生产硫黄1867万吨。

    二氧化碳

    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二氧化碳气田，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。

    二氧化碳可用于石油、化工、造纸、农业、食品工业、医疗等领域，以及生物工程、激光、核工业等尖端技术。高纯度二氧化碳可做发泡剂，制造汽水、酒精等；纯度较高二氧化碳广泛用于工农业；低纯度二氧化碳可用来驱油等。

    全国已探明二氧化碳气田30多个，其中黄桥气田开采时间最长、规模最大。黄桥气田开采的二氧化碳纯度达99.9%，稍作提纯就可销售。万金塔气田二氧化碳纯度也较高，可直接商业开发，也可用来驱油。普光、元坝、川西气田的二氧化碳探明储量非常大，是黄桥气田的3.4倍、万金塔气田的5倍，效益开发很有潜力。

    固体盐岩

    油气与钾盐、碱矿等盐类矿产共生现象非常普遍。我国各地油气探井已发现不少含盐和含钾线索。如我国东部中、新生代盆地中发现30个盐矿，其中17个是油气探井发现的。

    1972年，我国在潜江凹陷和小板凹陷取芯发现固体钾盐，首次在陆相古盐湖发现钾盐矿床，在世界上也比较罕见。潜江凹陷3个钾盐矿床区探明储量约2000万吨。

    1986年，河南油田在勘探过程中在安棚地区发现了天然碱矿，是目前国内探明的最大天然碱矿床，天然碱可采储量4849万吨，居亚洲第一、世界第二。河南油田还在叶县发现了一块盐田，地质储量高达2.3亿吨。

    江苏油田盐硝矿位于江苏淮安淮阴区，盐矿总储量近10亿吨，芒硝矿总储量近1亿吨。中原油田东濮凹陷盐矿资源也相对可观，在古近系发育四套盐岩层系：沙一盐、卫城上盐、卫城下盐和文23盐，其中3套盐岩分布范围广、厚度大，估算资源量庞大，具有开发利用价值。