进军油气伴生矿藏：抱起“弃儿”，养出“金娃娃”

近日，国家自然资源部发布2024年度自然资源科学技术奖获奖名单，江汉油田参与的“油气共伴生氦气和卤水资源成藏成矿机制与技术创新及应用”获自然资源科技进步奖二等奖。

近年来，为了满足国家对油气共伴生资源的需求，江汉油田按照中国石化集团公司要求，围绕氦气、卤水锂矿等重点资源，开展了资源潜力摸底、成藏富集机理研究和选区评价方法研究，查明江汉盆地氯化锂有利资源量、氦气原地资源量，并优选有利区带和勘探目标，有力促进了中国石化集团公司油气共伴生资源的勘探部署工作的开展。

启动勘探开发，摸清资源家底

油气共伴生资源包括卤水资源和氦气等多种矿产资源，其中卤水里含有锂、钾、溴等多种矿产资源，他们都与石油天然气一起伴生。过去油田会将伴生资源当作废弃物处理，并未有效利用。

近年来，随着新能源产业的迅猛发展，国家对氦气、卤水等战略资源的需求加大。“譬如氦气用于航空、医疗等高科技行业，卤水中的锂资源更是新能源汽车固态电池的核心材料，都有较高的经济开发价值，被包括我国在内的世界主要经济体列为难以替代的国家战略性资源。”研究院战略规划所所长丁一介绍。

2022年1月，中国石化集团公司启动对多种类型的油气伴生资源的勘探开发工作，当年设立项目群开展研究攻关。江汉油田参加该项目研究，具体由江汉油田勘探开发研究院负责江汉探区油气共伴生资源评价及有利区带优选，攻关范围主要集中在氦气和卤水，2023年又开始攻关集团公司科研项目和导向项目卤水锂资源评价项目，对油气共伴生资源启动深化研究。

研究前先要摸清“家底”。研究院开展油气共伴生资源含量和潜力资源量摸底工作，评估其开发利用的价值。“我们具体评估油气共伴生资源的品位，即一升水里面有多少矿物质，如果数量多，规模大就有开发的价值。”丁一说。经过摸底工作，发现江汉矿区的氦气、锂、钾等油气共伴生资源类型比较多，分布比较广，江汉盆地卤水锂钾等共伴生矿产主要环洼富集分布于盐湖盆地沉积沉降中心，氦气主要富集分布于涪陵、红星、复兴等地区，依据“十四五”资源评价，蕴含的资源量十分丰富。

开展成藏研究，摸清分布规律

2022年，江汉油田首次对氦气开展系统研究和资源评价，组织专家赶赴涪陵气田、红星气田和复兴油田三大油气开发的主战场进行野外样品的采集，在实验室内开展成藏机理的研究，进行平面分布规律的研究和刻画。专家判断，油田三大油气开发区块的一些重点区块天然气藏的资源量很大，尤其是涪陵页岩气田页岩气探明储量巨大，而氦气蕴藏在天然气藏中，氦气的总量也应该很大，具备较大的开发价值。经过研究，首次明确了江汉油田的氦气成藏富集模式。

“因为卤水的经济开发价值取决于卤水中每一种矿产的市场价值，矿产的市场价值每年起伏较大，所以目前油田倾向将卤水里的多种伴生资源一起研究，考虑整体经济价值，对锂、钾、溴等多种伴生资源开展高效综合利用开发。基于目前新能源市场动态和新能源技术的迭代更新，油田对伴生资源提前研究和布局，以便新能源产业化到来后，可以进行有效开发。”油田专家金燕波说。

上世纪90年代，江汉盐化工首先开始研究开发卤水，2014年左右，研究院也开始研究，2022年起，油田进一步系统地针对卤水中的锂等重点伴生资源开展深化研究。在整个江汉盆地潜江凹陷，研究院首次针对卤水里的伴生资源开展系统的采样、测试，发现了其的资源潜力，扩大了卤水锂资源勘探的战场。

油田高级专家郭战峰介绍：“由于江汉油区注水开发程度高，高含盐高含水的地质特征，油田水中锂含量很难准确表征。针对该难题，研究院与高校联合攻关，建立了一套地层水原始组分反演技术，即通过建立智能化的数学模型，把大量勘探数据导入其中，对油田水中化学组分进行快速精准预测，在此基础上开展卤水锂成藏富集规律研究，探索建立了卤水锂资源成藏富集模式。”

建立评价方法，圈定开发区域

确立成藏富集模式后，针对目前国内没有氦气选区的评价方法、评价的参数和指标，科研人员首次创建了氦气的分级选区评价方法，形成了一套氦气的选区评价技术体系，优选有利区带和勘探目标。

“我们建立了考虑资源和品位双因素的参数体系和选区评价方法，用这两个因素建立一些标准区间，利用这个方法和标准体系，优选出了较为有利的开采目标区。”丁一说。

针对目前国内没有成熟的油田深层卤水选区评价方法和评价参数、指标，科研人员首次创建了卤水资源的分级选区评价方法，形成了一套卤水资源的选区评价技术体系。易晶晶说：“我们建立了地质、开采、生态因素的参数体系和选区评价方法，基于指标选择的系统性、可得性、易操作性原则，确定一级指标与二级指标。运用层次分析法确定指标权重，结合确定的各指标参考评价标准，优选出了最具开发价值的矿区和较为有利的开采目标区。”

江汉油田对油气共伴生资源的研究成果，有力支撑了中石化首个提氦工厂的建设，对国内氦气实现全面自主开发具有重要推广价值，为推动油田转型发展创造了十分可观的经济效益。