□中國(guó)石化石油勘探開發(fā)研究院陳新軍
油氣共伴生資源是指在油氣勘探開發(fā)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的成因上有一定聯(lián)系、具有一定經(jīng)濟(jì)價(jià)值的其他礦產(chǎn)資源。按特點(diǎn)和用途，通常分為能源礦產(chǎn)和非能源礦產(chǎn)兩大類；按成因、品位及空間分布特征，可以分為油氣同體共生、油氣異體共生和油氣伴生礦產(chǎn)。目前已發(fā)現(xiàn)的油氣共伴生礦產(chǎn)資源主要有：砂巖型鈾礦、油田地?zé)?、固體鹽巖、富鉀鹵水、硫化氫、二氧化碳、氦氣、天然氣中賦存的汞，以及原油和瀝青等衍生物中賦存的多種伴生元素等。
氦氣
氦氣是稀缺的戰(zhàn)略資源，具有液化溫度極低、導(dǎo)熱性好、滲透性強(qiáng)、比重小、化學(xué)惰性等性質(zhì)，在航空航天、低溫超導(dǎo)、深潛、電子等領(lǐng)域具有不可替代的作用，廣泛應(yīng)用于國(guó)防、醫(yī)療、科研、電子行業(yè)。世界上氦氣資源主要賦存于天然氣中，國(guó)際公認(rèn)從氦含量大于0.1％的天然氣中提取氦具有商業(yè)價(jià)值。雖然空氣中也有氦氣，但體積濃度只有百萬(wàn)分之五點(diǎn)二，幾乎無(wú)提取價(jià)值。
多年來(lái)的勘探和研究證實(shí)，我國(guó)東部的松遼、海拉爾、渤海灣、蘇北、三水盆地，以及中西部的四川、鄂爾多斯、渭河、柴達(dá)木、塔里木、準(zhǔn)噶爾等盆地都有氦含量大于0.1%的天然氣發(fā)現(xiàn)，主要賦存于油氣田產(chǎn)出的天然氣中，在渭河盆地賦存于地?zé)崴樯鷼庵?。近年?lái)，我國(guó)各油氣公司在自然資源部統(tǒng)一部署下，進(jìn)行了氦氣資源的初步評(píng)價(jià)。中國(guó)石油評(píng)價(jià)出塔里木、柴達(dá)木、鄂爾多斯、松遼等盆地和田河、阿克莫木、東坪、尖北、慶陽(yáng)、羅斯2、馬北、太平莊等8個(gè)氦含量大于0.1%富氦氣田。中國(guó)石化也評(píng)價(jià)了多個(gè)氦氣資源富集區(qū)，主要分布于鄂爾多斯、四川、塔里木等盆地，具備一定的勘探開發(fā)潛力。
油田鹵水
鹵水是一種高總?cè)芙庑怨腆w和富含微量組分的液體，可以用于制鹽和提取溴、碘、鋰、鍶、鋇、硼、鉀、銫、銣等物質(zhì)。在油氣勘探中，油氣與鹵水共存的現(xiàn)象十分常見。油田鹵水多分布在一些含鹽盆地的深層儲(chǔ)鹵層中，例如四川盆地、柴達(dá)木盆地西部和江漢盆地江陵凹陷的深層地下鹵水，是調(diào)查、研究和開發(fā)鋰、鉀資源的重要對(duì)象。
四川盆地鉀資源豐富，尤其是三疊紀(jì)海相深層富鉀鹵水分布最廣、品質(zhì)最優(yōu)。鉆井資料顯示，地下鹵水自震旦系至白堊系各層系均有分布，全盆地有270個(gè)含油氣構(gòu)造發(fā)育鹵水層。早在20世紀(jì)80年代，川東普光地區(qū)就發(fā)現(xiàn)了富鉀富礦鹵水系，這是四川最早發(fā)現(xiàn)的一處富鉀鹵水，是具有極高經(jīng)濟(jì)和開發(fā)利用價(jià)值的綜合性液態(tài)礦藏。普光地區(qū)擁有全國(guó)第一個(gè)海相富鋰鉀資源礦，在1116平方千米的三維地震覆蓋區(qū)，擁有富鋰鉀鹵水20.9億立方米，預(yù)測(cè)氯化鋰240萬(wàn)噸、氯化鉀5586萬(wàn)噸、溴素289萬(wàn)噸、硼酸1216萬(wàn)噸、氯化鈉5.4億噸、碘7萬(wàn)噸。預(yù)測(cè)新型雜鹵石鉀鹽礦中硫酸鉀資源量10億噸、氯化鈉資源量120億噸以上。
江漢盆地是典型的油鹽共生型內(nèi)陸鹽湖盆地，富鋰富鉀鹵水主要分布在潛江凹陷潛江組地層和江陵凹陷新溝嘴組地層。潛江凹陷潛江組是江漢盆地沉積中心，具有沉降深、沉積厚度大、礦化度高、鹽系地層發(fā)育的特點(diǎn)，鹵水層埋深500~3600米，礦化度隨著埋深的增加明顯提升。
砂巖型鈾礦
砂巖型鈾礦指產(chǎn)于砂巖、砂礫巖等碎屑巖中的外生后成鈾礦床。在我國(guó)已查明的鈾礦類型中，砂巖型鈾礦占資源總量的43%，位居我國(guó)鈾礦床的首位。20世紀(jì)60年代，砂巖型鈾礦使用地浸技術(shù)開采成功，使許多不經(jīng)濟(jì)或次經(jīng)濟(jì)的砂巖型鈾礦轉(zhuǎn)為經(jīng)濟(jì)可采的鈾礦。由此，砂巖型鈾礦成為世界上最重要的鈾礦床類型之一。
近年來(lái)，我國(guó)在砂巖型鈾礦勘探領(lǐng)域取得重大突破，相繼在伊犁盆地南緣、吐哈盆地西南緣、鄂爾多斯盆地東北部等取得重要突破，探明了幾個(gè)大型砂巖型鈾礦基地。由于砂巖型鈾礦從地質(zhì)勘查、鉆井工程到測(cè)井、錄井、固井、注采等主要技術(shù)手段都與油氣勘探類似，因此，在油氣勘探過(guò)程中非常適合對(duì)其進(jìn)行綜合勘查評(píng)價(jià)。目前我國(guó)已經(jīng)形成了以北方沉積盆地砂巖型鈾礦為主的勘查格局，已確立了“煤鈾兼探”“油鈾兼探”的工作思路。
油田地?zé)?/strong>
油氣與地?zé)豳Y源的存在形式、勘探開發(fā)方式非常相近，有較大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。沉積盆地型地?zé)豳Y源常與油氣田分布密切相關(guān)，我國(guó)中、低溫水熱型地?zé)豳Y源主要為沉積盆地傳導(dǎo)型地?zé)豳Y源，主要分布在渤海灣、松遼、渭河、蘇北等盆地。油氣田企業(yè)非常重視油田地?zé)岬目辈樵u(píng)價(jià)和開發(fā)利用工作，在開發(fā)利用地?zé)岱矫嬗兄烊坏膬?yōu)越條件，一方面，掌握各類地質(zhì)信息資料，可直接用于地?zé)豳Y源的勘查評(píng)價(jià)，節(jié)約了大量的成本；另一方面，許多無(wú)價(jià)值油氣井經(jīng)改造后可轉(zhuǎn)為地?zé)峋?，也?jié)省了大量的設(shè)備。因此，開發(fā)油田地?zé)崮苁窃S多老油田多元化發(fā)展和能源接替的必然選擇，也是可持續(xù)發(fā)展的重要舉措。
油田可利用的地?zé)豳Y源主要包括原油脫油污水資源和地下熱水資源。脫油污水是油田開發(fā)生產(chǎn)過(guò)程中伴生的地?zé)崴Y源，與常規(guī)地?zé)豳Y源相比，具有不需要額外的鉆井工程及尾水回灌工程投資等優(yōu)點(diǎn)。
硫化氫
我國(guó)已探明的海相天然氣藏，半數(shù)以上含有一定量的硫化氫，含量高達(dá)17%。我國(guó)已在四川、鄂爾多斯、塔里木、渤海灣等盆地發(fā)現(xiàn)含硫化氫天然氣藏，累計(jì)探明儲(chǔ)量在10000億立方米以上。其中，四川盆地高含硫化氫天然氣分布最廣、儲(chǔ)量規(guī)模最大，塔里木盆地塔中地區(qū)近年來(lái)含硫化氫天然氣的儲(chǔ)量增長(zhǎng)很快。
二氧化碳
二氧化碳的減排和合理利用備受關(guān)注。二氧化碳的綜合利用主要根據(jù)其純度，用于石油、化工、造紙、農(nóng)業(yè)、食品工業(yè)、醫(yī)療等領(lǐng)域，以及生物工程、激光技術(shù)、核工業(yè)和其他領(lǐng)域的尖端技術(shù)。高純度二氧化碳可以做發(fā)泡劑，制造汽水、酒精等；純度較高的二氧化碳廣泛用于工農(nóng)業(yè)；低純度二氧化碳可以用來(lái)驅(qū)油。
我國(guó)東部陸上裂谷盆地與東海及南海北部大陸架邊緣盆地已發(fā)現(xiàn)多個(gè)具有工業(yè)價(jià)值的二氧化碳?xì)馓铮ú兀?，如松遼盆地的萬(wàn)金塔氣田、蘇北盆地的黃橋氣田和三水盆地的沙頭圩氣藏等。
固體鹽巖
油氣與鉀鹽、堿礦等鹽類礦產(chǎn)共生現(xiàn)象非常普遍。我國(guó)東部中生代、新生代盆地的30個(gè)鹽礦中，有17個(gè)是通過(guò)油氣探井發(fā)現(xiàn)的，例如位于山東東營(yíng)，河南東濮，江蘇豐縣、淮安、洪澤、金壇，以及湖北江漢等地的鹽礦。此外，在冀中、黃驊、濟(jì)陽(yáng)、開封、滄東、晉州、束鹿和霸州等坳陷的油氣普查中也發(fā)現(xiàn)蒸發(fā)鹽類沉積。
原油及瀝青伴生的多種金屬元素
一些原油及瀝青等衍生物及油田鹵水中通常富含多種金屬元素，尤其是釩、鎳、鉬、鈾、汞、金、鉛、鋅等親烴類元素。在我國(guó)的勝利油田，以及非洲和歐洲的一些油田中，金的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（金在某種材料中所占的比例）相當(dāng)高，高于黃金礦山氰化法所回收利用的含氰廢液的金質(zhì)量分?jǐn)?shù)。石油化工生產(chǎn)中產(chǎn)出的焦油，往往顯示比其石油母質(zhì)更高的金含量。勝利油田濟(jì)陽(yáng)坳陷稠油（密度大于0.934克/立方厘米）金含量較高，輕質(zhì)原油中的金含量較低。但是也有例外的情況，金含量最高的樣品就是濱南油田產(chǎn)于沙三段中的輕油。稠油中銀含量不高，與金含量為同一數(shù)量級(jí)，相反，輕油含銀卻相當(dāng)高，特別是產(chǎn)于太古界地層的稠油金高銀低、輕油銀高金低。埕島、飛雁灘、草橋、陳家莊等油田原油灰分中金含量普遍超過(guò)了金的可采工業(yè)品位，具備了潛在的綜合利用價(jià)值。
普光氣田精心打磨硫黃“金豆子”
□楊 敏 汪作慶
中原油田普光氣田是我國(guó)發(fā)現(xiàn)的最大規(guī)模海相整裝高含硫氣田，天然氣中硫化氫含量為4%~15%。為化毒為寶，普光氣田科學(xué)探索、高效開發(fā)，引入原料氣進(jìn)入凈化聯(lián)合裝置，脫出硫化氫，經(jīng)硫黃回收裝置生成高附加值產(chǎn)品液硫，再通過(guò)濕法成型工藝，由液硫成型機(jī)生成“金豆子”硫黃。
為大力提升液硫生產(chǎn)效率，普光氣田組織技術(shù)人員開展“提高凈化裝置液體硫黃合格率”課題攻關(guān)，設(shè)計(jì)了一套空氣鼓泡液硫深度脫氣工藝，將液硫中硫化氫脫除至百萬(wàn)分之一點(diǎn)六九，達(dá)到世界領(lǐng)先水平；為提升硫黃品質(zhì)，技術(shù)人員還開展了“提高硫黃產(chǎn)品一等品率”課題攻關(guān)，將液硫成型機(jī)一級(jí)脫水振動(dòng)篩孔徑由1.09毫米減至1毫米、二級(jí)脫水振動(dòng)篩孔徑由1.5毫米減至1.4毫米，對(duì)振動(dòng)篩的彈性模塊進(jìn)行國(guó)產(chǎn)化升級(jí)優(yōu)化，增加了彈性系數(shù)，把成型罐上方的盒狀分布器改造成弧形分布器，大大增強(qiáng)了硫黃脫水效果。
當(dāng)前，普光氣田生產(chǎn)的硫黃純度高達(dá)99.99%，相當(dāng)于“萬(wàn)足金”，A級(jí)品率100%，是同行業(yè)中唯一免檢產(chǎn)品。
江蘇油田地?zé)豳Y源助力綠色發(fā)展
□王 瀚 胡萬(wàn)斌
11月18日，強(qiáng)冷空氣來(lái)襲，江蘇省高郵地區(qū)最低溫度已降低至10攝氏度以下。經(jīng)過(guò)一系列采水井、回注井措施準(zhǔn)備及換熱器等設(shè)備維護(hù)工作，江蘇油田礦業(yè)開發(fā)有限公司地?zé)犴?xiàng)目啟動(dòng)試供暖服務(wù)。
兩年前，江蘇油田與揚(yáng)州市簽訂石油開采伴生熱能（地?zé)幔?yīng)用服務(wù)協(xié)議。該項(xiàng)目是江蘇省2023年重點(diǎn)實(shí)施的4個(gè)空間資源協(xié)同利用項(xiàng)目之一，有效利用江蘇油田永安油區(qū)地下1800~2100米、69攝氏度的地?zé)豳Y源，于2023年底在江蘇油田建成運(yùn)行，形成了“地?zé)?熱泵+儲(chǔ)熱罐”供熱模式。地?zé)崴筒膳h(huán)水相互獨(dú)立、互不摻混、取熱不取水，形成循環(huán)利用的“零碳”采熱供暖流程。目前出水量每小時(shí)超50立方米，每年可向用戶提供4.32億焦耳熱能，年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤160噸、減少二氧化碳排放447噸。
日前，江蘇油田礦業(yè)開發(fā)公司與揚(yáng)州國(guó)家農(nóng)業(yè)科技園區(qū)簽訂2024~2025年度供暖協(xié)議，園區(qū)的供熱面積由上年度的2萬(wàn)平方米擴(kuò)展至5萬(wàn)平方米。
江漢油田高效開發(fā)鹽鹵資源
□夏 梅 黃紅霞
鹽鹵資源是江漢油田獨(dú)樹一幟的特色資源。鹽鹵水從地下抽取，在生產(chǎn)精制鹽和食用鹽的同時(shí)，電解鹽水生產(chǎn)氯氣、燒堿、氫氣等鹽化工產(chǎn)品，作為化工原料和燃料對(duì)外銷售。
依托豐富資源，江漢鹽化工持續(xù)優(yōu)化調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，將基礎(chǔ)化工原料型產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為附加值較高、儲(chǔ)存運(yùn)輸方便的產(chǎn)品，形成“采鹵－鹽硝－氯堿－消毒劑”一體化產(chǎn)業(yè)鏈，目前產(chǎn)品主要有鹽硝、氯堿、消毒劑等3個(gè)系列10多個(gè)品種。
此外，江漢鹽化工積極拓展氫氣等產(chǎn)品銷路，延伸產(chǎn)業(yè)鏈，和潛江市政府共同招商引進(jìn)多家化工企業(yè)，建成了江漢鹽化工業(yè)園區(qū)，相繼吸引日本、法國(guó)等國(guó)優(yōu)勢(shì)光纖企業(yè)進(jìn)駐。鹽鹵資源催生了江漢特色產(chǎn)業(yè)，鹵水采出形成的鹽腔也給天然氣提供了一個(gè)巨大“倉(cāng)庫(kù)”，建成的江漢鹽穴天然氣儲(chǔ)氣庫(kù)，可滿足華中地區(qū)季節(jié)調(diào)峰和事故應(yīng)急儲(chǔ)備需要。
中國(guó)石化主要油氣共伴生資源
氦氣
中國(guó)石化多年來(lái)持續(xù)關(guān)注氦氣資源，在油氣礦權(quán)區(qū)及地?zé)衢_發(fā)區(qū)發(fā)現(xiàn)多處、多種類型的氦氣顯示。例如，鄂爾多斯盆地北部東勝氣田上古生界氦氣含量在0.045%~0.487%（均值0.118%），47%氦氣含量大于0.1%，氦氣資源規(guī)模較大。四川盆地涪陵頁(yè)巖氣中氦氣含量較低，平均0.033%，但整體資源規(guī)模較大。初步評(píng)價(jià)中國(guó)石化探區(qū)內(nèi)重點(diǎn)盆地/地區(qū)氦氣原地資源量約為133.78億立方米，含量大于0.1%的氦氣原地資源量約為21.01億立方米，其中四川、鄂爾多斯、塔里木等盆地的氦氣資源相對(duì)豐富，約占中國(guó)石化探區(qū)氦氣總資源量的90.7%，勘探前景廣闊。
油田鹵水
中國(guó)石化礦權(quán)區(qū)內(nèi)鹵水資源較為豐富，鹵水總礦化度一般在200克/升以上，含有鋰、鉀、硼、溴、鈉、氯等多種常量元素和微量元素，多數(shù)達(dá)到綜合利用級(jí)別。中國(guó)石化鋰資源主要分布在江漢盆地潛江凹陷，四川盆地普光地區(qū)，渤海灣盆地東濮凹陷、東營(yíng)凹陷，鄂爾多斯盆地杭錦旗地區(qū)等探區(qū)。
川東北宣漢縣普光地區(qū)還發(fā)現(xiàn)了大量的新型雜鹵石鉀資源，它是一種可溶性固體鉀鹽礦床，能采用綠色環(huán)保的淡水溶礦方式進(jìn)行規(guī)?；_采，是可以利用的“活礦”，潛在資源總量達(dá)超大型規(guī)模。
砂巖型鈾礦
鄂爾多斯盆地在油氣勘探過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了很多的鈾礦化，基本分布在盆地周緣。目前，鄂爾多斯盆地北部已成為我國(guó)規(guī)模最大的砂巖型鈾礦區(qū)，相繼發(fā)現(xiàn)了大營(yíng)、納嶺溝、皂火壕等大型、特大型鈾礦床。2013年以來(lái)，中國(guó)石化與中核集團(tuán)合作在鄂爾多斯盆地東北部杭錦旗地區(qū)開展鈾礦勘查與評(píng)價(jià)，初步明確了礦權(quán)范圍內(nèi)的鈾資源分布特征，確定了幾個(gè)重點(diǎn)探區(qū)，并基本落實(shí)了杭錦旗區(qū)塊柴登地區(qū)中型砂巖型鈾礦床。
硫化氫和二氧化碳
中國(guó)石化多年來(lái)致力于硫化氫和二氧化碳的資源化綜合開發(fā)利用。硫化氫主要集中在普光、元壩、川西等氣田，二氧化碳主要分布于萬(wàn)金塔、黃橋、普光、元壩、川西等氣田。
硫化氫主要用于制造高純度硫黃，來(lái)源于凈化化石燃料的硫黃已占到硫黃總產(chǎn)量的95%以上。中原油田普光分公司天然氣凈化廠是我國(guó)建成投產(chǎn)的第一個(gè)百億立方米級(jí)高含硫天然氣凈化廠，成功進(jìn)行了天然氣凈化新工藝技術(shù)的引進(jìn)、吸收與應(yīng)用，為國(guó)內(nèi)外其他大型含硫或高含硫氣田的凈化處理提供了良好的示范和借鑒。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，普光、元壩、川西氣田的二氧化碳探明儲(chǔ)量非常大，若能開發(fā)利用，也將產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)效益。
固體鹽巖
中國(guó)石化固體鹽礦主要包括鉀鹽、芒硝、石鹽等，江漢油田和江蘇油田已進(jìn)行了鹽礦開發(fā)。江蘇油田鹽硝礦位于江蘇省淮安市淮陰區(qū)高家堰鎮(zhèn)，礦區(qū)面積合計(jì)4.59平方千米，目前上鹽亞段石鹽礦、下鹽亞段芒硝礦已得到開發(fā)利用，氯化鈉總儲(chǔ)量為9.77億噸、硫酸鈉總儲(chǔ)量為7453.95萬(wàn)噸。
