咸陽地?zé)崽锼芎赓Y源評價(jià)與開發(fā)利用前景分析

鄒彥榮 張瑾 劉棣民 陳淑惠

摘 要：近年來，在咸陽地?zé)崽镔Y源開發(fā)利用過程中，發(fā)現(xiàn)地?zé)崴衅毡榘樯休^高濃度的氦氣（0.16%～3.00%）。多年監(jiān)測結(jié)果表明，伴生的氦氣資源分布范圍廣，含量高且穩(wěn)定，表現(xiàn)出了較大的資源潛力。通過對咸陽地?zé)崽锼芎赓Y源量的定量計(jì)算，得到咸陽市區(qū)水溶氦氣資源量為10.92×108 m3，可采量為0.22×108 m3。認(rèn)為咸陽市開發(fā)利用水溶氦氣資源的優(yōu)勢顯著，在咸陽率先開展水溶氦氣提取試驗(yàn)及建立年產(chǎn)萬方級水溶氦氣先導(dǎo)性試驗(yàn)區(qū)，可為在渭河盆地建立我國氦氣工業(yè)基地及熱、礦、水綜合開發(fā)利用起到示范作用。

關(guān)鍵字：水溶氦氣;資源量;資源有利區(qū);開發(fā)前景;咸陽地?zé)崽?/p>

Abstract： With the development and utilization of the geothermal field resources in Xianyang， it has been found that helium gas is generally associated with high concentration （0.16%-3.00%） in geothermal water. Years of monitoring shows that the associated helium resource has a wide distribution， high content and stability， indicating a great resource potential. Quantitative calculation of the water-soluble helium resource in Xianyang Geothermal Field presents that the water-soluble helium resource in Xianyang urban area is 10.92×108 m3， and the recoverable amount is 0.22×108 m3， demonstrating a significant advantage in the development and utilization of water-soluble helium resources in this area. Test extraction of water-soluble helium and trial production of water-soluble helium gas with an annual yield of 10，000 cubic meters in Xianyang can play an exemplary role for the establishment of China's helium industrial base and comprehensive development and utilization of heat， minerals and water in Weihe Basin.

Keywords： water-soluble helium gas; quantity of resource; resource favorable area; development prospect; Xianyang Geothermal Field

氦氣是重要的稀缺戰(zhàn)略性氣體資源，廣泛應(yīng)用于航空航天、工業(yè)、醫(yī)療、半導(dǎo)體等領(lǐng)域（張福禮等，2012）。我國氦氣資源相當(dāng)匱乏，含量很低，提取難度大，成本很高，僅少量來自四川盆地威遠(yuǎn)氣田（氦含量0.18%），年產(chǎn)氦氣3×104～7×104 m3 ，進(jìn)口依存度達(dá)到98%以上，主要從美國、卡塔爾等地進(jìn)口。隨著我國經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展，對氦氣的需求量越來越大（圖1），2015年中國氦氣市場消費(fèi)氦氣2837 t（約1593×104 m3），至2019年已增至4200 t（約2359×104 m3）。長期以來的供不應(yīng)求和價(jià)格的不穩(wěn)定性給我國相關(guān)行業(yè)的發(fā)展造成了一定影響，中美貿(mào)易戰(zhàn)加劇了我國氦氣資源、安全形勢的嚴(yán)峻性，因此開展我國氦氣資源的開發(fā)利用非常必要和緊迫。解決我國貧氦的根本出路，一是要發(fā)現(xiàn)新的氦氣資源，二是要創(chuàng)新提氦技術(shù)。

長期監(jiān)測結(jié)果表明，咸陽地?zé)崽锇樯鷼庵泻鉂舛雀?，儲量大（張瑾等?020），但在近些年的地?zé)衢_發(fā)中并未開展相應(yīng)工作。若在后期將氦氣作為地區(qū)伴生資源加以提取利用，對改變我國氦氣資源緊缺的局面能夠起到積極作用。

1 咸陽地?zé)崽锏刭|(zhì)概況

咸陽地?zé)崽锼诘奈己优璧厥且粋€(gè)新生代斷陷盆地，地層系統(tǒng)具有二元結(jié)構(gòu)，盆地內(nèi)充填的全為新生代地層，前新生界是盆地的基底層系（羅璐等，2019）。

咸陽地?zé)崽镂挥谖己优璧匚靼舶枷荼辈烤徯逼聨е?、低斷階帶內(nèi)（鄒彥榮，2009a;盧進(jìn)才等，2005）（圖2），橫跨兩個(gè)不同的基底構(gòu)造和巖性單元，南北分界線為渭河北岸斷裂。咸陽市區(qū)內(nèi)主要分布有3條斷裂帶，分別為渭河北側(cè)斷裂帶、長安-咸陽斷裂和灃河西側(cè)南北向斷裂。地?zé)峒八芎赓Y源受斷裂作用明顯，斷裂帶兩側(cè)地?zé)峋毡榫哂袦囟雀?、水量大、降深小、氦氣濃度高的特點(diǎn)（張瑾等，2020;張文等，2018）。

咸陽地?zé)崽镄律缫晕己颖卑稊嗔褳榻?，斷裂以南地層發(fā)育比較完整且厚度較大，從老至新依為古近系紅河組、白鹿塬組，新近系高陵群、藍(lán)田灞河組、張家坡組，第四系三門組和秦川群，斷裂以北缺失古近系（鄒彥榮，2009b）。

目前地?zé)崽飪?nèi)有地?zé)峋?0余口，通過對其中30余口地?zé)峋木谒軞鈽悠窔怏w組分的分析表明，地?zé)峋軞庵泻休^高含量（0.16%～3.00%）的稀有氣體氦氣。

2 水溶氦氣資源評價(jià)

2.1 分布規(guī)律

（1）平面分布特征

通過對地?zé)崽?0余口有取樣條件的地?zé)峋軞饨M分分析表明，在35個(gè)樣品中，氦氣含量均超過0.1%氦氣工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，其中氦氣濃度大于1%的有26個(gè)，說明氦氣在咸陽地區(qū)內(nèi)廣泛分布且濃度普遍較高。渭河北岸斷裂帶（F1）附近為氦氣含量的高值區(qū)（圖3），氦氣濃度均大于2%，最高為xy013井（3.0%），表明該斷裂對氦氣分布的控制作用明顯。以該斷裂帶為界，水溶氦氣含量具有斷裂帶以北自北向南逐漸增大、斷裂帶以南自南向北增大，氦氣濃度與斷裂距離呈現(xiàn)出一定的正相關(guān)規(guī)律特征。

位于南部長安咸陽斷裂（F2）和灃河斷裂（F3）附近的地?zé)峋?，氦氣濃度均小?%，與周邊背景值基本相當(dāng)，說明長安咸陽斷裂和灃河斷裂對氦氣濃度影響較小。

（2）垂向分布特征

咸陽市區(qū)范圍內(nèi)古近系—第四系均存在，除第四系的三門組和秦川群以外，其他各組地層都可看作是地?zé)峋娜∷畬游唬◤堁?015;衛(wèi)萬順等，2020）。

在咸陽地?zé)崽飪?nèi)的xy031井鉆鑿過程中，中石化華北油氣分公司采氣二廠（三普）氦氣項(xiàng)目組開展了氦氣井中錄井研究。使用DLH-1型氫氦檢測儀，對該井現(xiàn)場的鉆井泥漿液所含氣體進(jìn)行了實(shí)時(shí)分析與記錄，取得了xy031井全井段完整的隨鉆泥漿氣檢測數(shù)據(jù)。

全井段氫氦檢測儀取得張家坡組、藍(lán)田—灞河組、高陵群共2235組數(shù)據(jù)，結(jié)合儀器精度（He≤50×10-6）把≥0.01%作為異常值進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)，全井段共有異常點(diǎn)83個(gè)。

按異常點(diǎn)的分布情況劃分出5個(gè)異常段，結(jié)果見表1。從表1可以看出，異常段位于新近系藍(lán)田—灞河組（N2l+b）和高陵群（N1gl），該異常段也是本井的采水段。通過井口水溶氣采樣分析，水溶氣中氦氣含量2.484%，表明主力水層藍(lán)田—灞河組和高陵群同時(shí)也是水溶氦氣富集層位。

新近系張家坡組巖性以泥巖為主，砂層較少，埋藏淺，主要作為區(qū)域蓋層，雖然從水溶氣分析情況來看，也存在氦氣顯示，但氦氣濃度普遍小于處于藍(lán)田—灞河組和高陵群熱儲層。

2.2 成藏主控因素分析及成藏模式

2.2.1 成藏主控因素分析

研究表明，咸陽地?zé)崽锏乃芎庠陔[伏燕山期花崗巖發(fā)育的地區(qū)（興平—武功）形成后，首先賦存于花崗巖體自身的節(jié)理及裂隙中，然后隨著熱流體一起沿著深大斷裂帶以垂向輸導(dǎo)作用為主向淺層運(yùn)移，直到遇到物性較好的巖層，開始進(jìn)行水平輸導(dǎo)作用，向斷層兩側(cè)的儲層中運(yùn)移聚集成藏（中國石油化工股份有限公司華北分公司，2008）。由于受到氦氣源巖、運(yùn)移通道（斷裂構(gòu)造）以及儲集層的聯(lián)合控制，本區(qū)氦氣在沿渭河北側(cè)深部斷裂帶兩側(cè)分布相對富集（張瑾等，2020）。

（1）燕山期花崗巖體分布對水溶氦氣富集的控制。渭河盆地的氦氣主要為殼源氣，燕山期富鈾花崗體不僅在盆地外圍，特別是秦嶺地區(qū)廣泛分布，而且在盆地內(nèi)也存在一批隱伏在盆地深部的花崗巖體。位于咸陽市區(qū)西側(cè)的武功—興平一帶就存在一個(gè)隱伏花崗巖體，該區(qū)域內(nèi)地?zé)峋芎獾臐舛绕毡檩^高，如興平市的華興金浪地?zé)峋芎夂?.42%。而目前已發(fā)現(xiàn)的高水溶氦氣井（泉），如渭深十三井（4.14%）和藍(lán)田峪后泉（3.59%）則與靠近秦嶺山前廣泛分布的花崗巖體有關(guān)（中國石化華北石油局三普石油工程公司，2010）。

（2）深大斷裂對水溶氦氣富集的控制。氦氣的生成、運(yùn)移、聚集和保存等整個(gè)成藏過程均受氣源斷裂體系的控制， 氦氣的聚集與深大斷裂帶的展布關(guān)系密切，其分布明顯受控于區(qū)域性大斷裂。咸陽地?zé)崽锏責(zé)峋毡榫咻^高含量水溶氦氣，尤其是斷裂帶兩側(cè)的地?zé)峋鉂舛染笥?%，明顯受渭河北側(cè)斷裂帶控制和影響。

（3）儲層巖性對水溶氦氣富集的控制。渭河盆地發(fā)育巨厚的新生代沉積地層，河—湖相的藍(lán)田—灞河組、高陵群為地?zé)崴⑺芎獾闹饕獌貙?，這些富集層段巖性基本以含礫中、粗砂巖為主，孔隙度、滲透率較高。

2.2.2 成藏模式

根據(jù)中石化華北油氣分公司采氣二廠（三普）研究成果，盆地中深層地?zé)崴芎獬刹仡愋陀猩畲髷嗔褞α餍?、斷塊對流-傳導(dǎo)復(fù)合型、斷階傳導(dǎo)型、凹陷傳導(dǎo)型等4種水溶氦氣成藏類型。咸陽地?zé)崽镏饕嬖趯α餍秃蛡鲗?dǎo)型兩種成藏模式。其中對流型水溶氦氣成藏類型主要分布在渭河北側(cè)斷裂帶附近，該斷裂為一高角度的正斷層，活動歷史長、切割深度大，在武功—興平地區(qū)緊鄰隱伏花崗巖分布區(qū)，有利于熱流體的運(yùn)移和富集，熱流體以斷裂破碎帶為熱儲空間，沿著斷裂帶呈條帶狀分布，對水溶氦氣的運(yùn)移和儲集起到了重要作用。在咸陽地?zé)崽飪?nèi)除去沿渭河北側(cè)斷裂分布的對流型正斷層圈閉成藏外，其他地區(qū)都屬于傳導(dǎo)型水溶氦氣成藏類型。咸陽地?zé)崽锼幍谋辈烤徯逼轮袛嚯A帶和低斷階帶，都是在斷裂活動和地層超覆的聯(lián)合作用下形成的，可形成較好的地層圈閉，該區(qū)域的傳導(dǎo)型熱儲不僅受沉積相帶的控制在平面上廣泛分布，在縱向上也呈多層樓式的錯(cuò)列疊置，儲集性能較好。

2.3 有利區(qū)預(yù)測

通過采樣分析表明，咸陽地?zé)崽飪?nèi)氦氣主要富集區(qū)分布在渭河斷裂兩側(cè)，東西長度約14 km，南北寬度2～3 km，面積30 km2范圍內(nèi)，主要包括xy010、xy013、xy012、xy022、xy023、xy011、xy028井等。位于長安咸陽斷裂和灃河斷裂附近的地?zé)峋?，氦氣濃度基本小?%，與周邊背景值基本相當(dāng)（張瑾等，2020）。

通過對咸陽地?zé)崽锼軞夂考昂夂浚舛龋┓植记闆r疊合（圖3）表明，地?zé)崽飪?nèi)水溶氣產(chǎn)量存在2個(gè)高值點(diǎn)，分別位于xy039井附近和xy013井附近。氦氣濃度最大值位于xy013井、xy028井和xy008井附近。綜合考量認(rèn)為，就目前地?zé)崽锏責(zé)豳Y源開發(fā)現(xiàn)狀而言，渭河斷裂南側(cè)xy013井附近地區(qū)最有利于開展水溶氦氣提取工作。

2.4 水溶氦氣資源量計(jì)算

咸陽市區(qū)構(gòu)造單元為兩分區(qū)，渭河北側(cè)斷裂以北為中斷階帶，面積141 km2，以南為低斷階帶，面積159 km2，2個(gè)區(qū)合計(jì)面積300 km2。中、低斷階帶地層埋深、厚度、儲層物性都有較大的差異，對這2個(gè)區(qū)的資源量進(jìn)行分別計(jì)算。

由于水溶型氦氣資源屬于新領(lǐng)域、新發(fā)現(xiàn)，目前普遍采用的計(jì)算方法主要是兩種，一種是水溶氦氣計(jì)算法：根據(jù)盆地現(xiàn)存地?zé)崃黧w的儲量、氣水比、氦氣體積分?jǐn)?shù)估算盆地內(nèi)氦氣資源量，其計(jì)算的資源量是一種運(yùn)移富集量，可作為氦氣藏的預(yù)測儲量;另一種是鈾放射性衰變計(jì)算法：根據(jù)放射性衰變原理，對潛在氦源巖的鈾釷含量、有效體積、巖石密度和放射性衰變時(shí)間進(jìn)行測定和合理估算，計(jì)算得出盆地內(nèi)從不同時(shí)期開始氦氣的生成量（中國石化華北石油局第三普查勘探大隊(duì)，2006），其計(jì)算的資源量是一種生成量，可作為盆地氦氣評價(jià)的資源基礎(chǔ)。本文采用第一種方法進(jìn)行計(jì)算。地?zé)衢_發(fā)主要集中在藍(lán)田—灞河組和高陵群兩個(gè)熱儲層，因此主要對這兩個(gè)儲層水溶氦氣資源量進(jìn)行計(jì)算。

2.4.1 地下熱水資源量定量評價(jià)

采用靜態(tài)儲量法進(jìn)行儲量計(jì)算，靜儲量法是通過選擇合理的計(jì)算參數(shù)和公式，計(jì)算地?zé)崃黧w的總?cè)萘?，再乘以回收率，獲得地?zé)崃黧w可開采量數(shù)據(jù)的計(jì)算方法。

（1）靜儲量計(jì)算公式

式中，Q靜為地下熱水的總靜儲量（m3），Q總量為地下熱水的總?cè)萘浚╩3），Q彈為地下熱水的總彈性量（m3），A為熱儲面積（km2），d為砂巖厚度（m），Φ為巖石孔隙率（%），μ*為彈性釋水系數(shù)，△h為從熱儲層頂板算起的水頭高度（m）。

（2）地?zé)崃黧w可采量計(jì)算公式

式中，Qwh為地?zé)崃黧w可采量（m3），RE為回收率（取經(jīng)驗(yàn)值2%），為地下熱水的總靜儲量（m3）。

（3）彈性釋水系數(shù)μ*的計(jì)算

式中，Pw為水密度（kg·m-3），g為重力加速度（m·s-2），Φ為巖石孔隙率（%），Ct為熱水總壓縮系數(shù)（Pa-1），d為砂巖厚度（m）。

新近系地?zé)崃黧w總壓縮系數(shù)采用《咸陽市區(qū)地?zé)豳Y源詳查報(bào)告》中的經(jīng)驗(yàn)值（陜西地礦局區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)研究院，2005），彈性釋水系數(shù)根據(jù)上述公式可求得。

綜合以上計(jì)算公式，可求得咸陽地?zé)崽锪黧w靜儲量和可采量，計(jì)算結(jié)果見表2。

由表2可知，北區(qū)藍(lán)田—灞河組和高陵群熱儲層總靜儲量為181.1×108 m3，可采儲量為3.63×108 m3;南區(qū)藍(lán)田—灞河組和高陵群熱儲層總靜儲量為166.5×108 m3，可采儲量為3.33×108 m3。

由此可得咸陽地?zé)崽锼{(lán)田—灞河組和高陵群熱儲層總靜儲量為347.6×108 m3，可采儲量為6.96×108 m3。

2.4.2 水溶氣資源定量評價(jià)

根據(jù)2015年4月在位于周至縣的渭新1井開展的地?zé)帷⑺芎饩C合測試數(shù)據(jù)，測試目的層為藍(lán)田—灞河組和高陵群，測試段位于2382～3314 m，平均測試深度2848 m，測試求得1 m3水可溶解約2 m3水溶氣。該井與咸陽地?zé)崽锞嘉挥谖靼舶枷輧?nèi)，依據(jù)類比法，按享利定律：“一定體積的液體中所能溶解一種氣體的重量同施加于此氣體壓力成正比”，由此求得北區(qū)藍(lán)田—灞河組（平均開采段1707 m）1 m3地?zé)崴腥芙鈿獾暮繛?.2 m3，高陵群（平均開采段2486 m）1 m3地?zé)崴腥芙鈿獾暮繛?.7 m3;南區(qū)藍(lán)田—灞河組（平均開采段2417 m）1 m3地?zé)崴腥芙鈿獾暮繛?.7 m3，高陵群（平均開采段3214 m）1 m3地?zé)崴腥芙鈿獾暮繛?.3 m3。

由此得到咸陽地?zé)崽锼{(lán)田—灞河組和高陵群儲層水溶氣資源量為557.12×108 m3，可采量為11.15×108 m3（表3）。

其中北區(qū)藍(lán)田—灞河組和高陵群儲層水溶氣資源量為238.97×108 m3，可采量為4.79×108 m3;南區(qū)藍(lán)田—灞河組和高陵群儲層水溶氣資源量為318.15×108 m3，可采量為6.36×108 m3。

2.4.3 氦氣資源定量評價(jià)

在求得本區(qū)水溶氣預(yù)測儲量和預(yù)測可采量的基礎(chǔ)上，依據(jù)實(shí)測的氦氣在水溶氣中百分含量，可進(jìn)一步測算氦氣的預(yù)測儲量和預(yù)測可采量。根據(jù)開采藍(lán)田—灞河組和高陵群熱儲地?zé)峋乃芎夥治鼋Y(jié)果，北區(qū)水溶氦氣平均含量為2.53%，南區(qū)氦氣平均含量為1.53%。由此得到咸陽地?zé)崽锼{(lán)田—灞河組和高陵群儲層水溶氦氣資源量為10.92×108 m3，可采量為0.22×108 m3（表4）。

2.4.4 單井資源評價(jià)

前期試驗(yàn)表明，通過目前現(xiàn)有技術(shù)，在xy013井進(jìn)行的水溶氦氣提取試驗(yàn)裝置可以達(dá)到將井口水溶氦氣從2.7%左右提濃到50%左右，氦氣回收率達(dá)到85%左右。本文根據(jù)該試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行資源評價(jià)。

（1）資源計(jì)算

根據(jù)試驗(yàn)期間統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，本次計(jì)算按照xy013井平均出水流量100 m3·h-1，取水時(shí)間一個(gè)采暖季（4個(gè)月），水溶氣濃度20%，氦氣濃度2.7%進(jìn)行資源量計(jì)算。

取水量：100 m3·h-1×24 h×120 d=288 000 m3;

水溶氣量：288 000×20%=57 600 m3;

理論氦氣產(chǎn)量：57 600×2.7%=1555 m3。

由此可以看出，xy013井一個(gè)采暖季的理論氦氣產(chǎn)量為1555 m3，生產(chǎn)中考慮施工天數(shù)和回收率影響，實(shí)際氦氣產(chǎn)量以1102 m3計(jì)算（回收率按理論產(chǎn)量的85%，生產(chǎn)天數(shù)按100 d計(jì)算），則實(shí)際如建成年產(chǎn)萬方的氦氣試驗(yàn)區(qū)，則需要10余口井。咸陽地?zé)崽飪?nèi)目前已有60余口，如將井口水溶氣回收后，統(tǒng)一匯集在提取試驗(yàn)站進(jìn)行提濃和提純，在咸陽建成“年產(chǎn)萬方級水溶氦氣先導(dǎo)性開發(fā)試驗(yàn)區(qū)”從資源基礎(chǔ)上看是可行的。

（2）經(jīng)濟(jì)性分析

水溶氦提取裝置 （ 90%純度粗氦）總能耗為8.8 kW·m-3，以處理能力120 Nm3·h-1（年產(chǎn)萬方級90%粗氦）核算：裝置投資以350萬元計(jì)，壽命10年，水溶氦提取成本43元·m-3。

目前純氦氣的市場價(jià)格大致為200元·m-3左右，90%粗氦價(jià)格也在100元·m-3左右，在咸陽市開展水溶氦氣工業(yè)化提取，從經(jīng)濟(jì)上分析是可行的。

此外，從水溶氦的成因可以看出，氦氣與地?zé)嵬跋喟槎?、互相依存”，它只是地?zé)崴兴軞獾囊环N，在咸陽建成萬方級試驗(yàn)基地，可創(chuàng)新“地?zé)?氦氣”開發(fā)利用新模式，提高地?zé)衢_發(fā)經(jīng)濟(jì)效益，為推動渭河盆地地?zé)?、水溶氦氣資源的綜合開發(fā)利用起到示范作用。通過渭河盆地氦氣資源的開發(fā)，為解決我國貧氦資源問題做出貢獻(xiàn)，具有很好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

3 開發(fā)利用前景

3.1 咸陽市開發(fā)利用水溶氦氣資源的優(yōu)勢

在咸陽市開發(fā)利用水溶氦氣資源，具有資源、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和政府扶持等多方面的優(yōu)勢。

（1）水溶氦氣濃度普遍較高

咸陽市34口地?zé)峋軞饨M分分析表明，水溶氦氣含量0.16%～3.0%，均超過0.1%的工業(yè)品位標(biāo)準(zhǔn)，平均氦氣含量達(dá)到1.76%，是水溶氦氣提取的有利條件。

（2）地?zé)衢_發(fā)程度較高，可供利用的地?zé)峋Y源多

目前咸陽市區(qū)有地?zé)衢_發(fā)井60多口，在摸清每口井的氦氣資源、熱水資源的情況下，可優(yōu)選水溶氣量大、氦氣濃度高的地?zé)峋M(jìn)行綜合開發(fā)利用。

（3）前期地?zé)峋芎庠囼?yàn)取得成功

2015—2016年，三普石油工程公司與中科院大連化物所膜技術(shù)國家工程研究中心合作，共建一套水溶氦氣提取試驗(yàn)裝置，完成了渭新1井和xy013井的水溶氦氣提取/提濃試驗(yàn)，氦氣富集后濃度≥50%左右、回收率≥85%左右，為進(jìn)一步優(yōu)化低成本的氦氣提純工業(yè)化裝置和開展年產(chǎn)萬方級水溶氦氣提取先導(dǎo)性開發(fā)試驗(yàn)，推動地?zé)峋芎赓Y源的開發(fā)利用打下了基礎(chǔ)?？梢劳星捌诮ǔ傻乃芎馓崛≡囼?yàn)裝置（平臺），在xy013井開展水溶氦氣提取（提濃/提純）和年產(chǎn)萬方級先導(dǎo)性開發(fā)試驗(yàn)，試驗(yàn)一旦取得成功，就可進(jìn)行推廣應(yīng)用。

（4）資源類型多，可進(jìn)行多種資源共同開發(fā)，綜合利用

從咸陽市區(qū)水溶氣組分分析表明，市區(qū)內(nèi)部分井甲烷氣和二氧化碳?xì)鉂舛群芨撸哂虚_發(fā)利用的價(jià)值，通過 “地?zé)?氣（氦氣、甲烷、二氧化碳）”的綜合開發(fā)利用模式，可顯著提高地?zé)岙a(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)附加值。

（5）政府重視，支持力度大

咸陽市委市政府領(lǐng)導(dǎo)始終對地?zé)豳Y源的開發(fā)利用十分重視，2006年在咸陽建成中國第一個(gè)“地?zé)岢恰?。咸陽市科技局、國土資源局、地?zé)徂k公室等政府部門及咸陽地?zé)釁f(xié)會、市老年科協(xié)對地?zé)崴芎赓Y源的評價(jià)研究和提取技術(shù)試驗(yàn)始終給予了大力支持和關(guān)注，協(xié)調(diào)解決面臨的實(shí)際問題。地方政府的支持和指導(dǎo)是項(xiàng)目順利開展和取得突破性成果的有利保證。

3.2 咸陽市開發(fā)水溶氦氣的模式

咸陽市水溶氦氣資源的開發(fā)可考慮采用兩種模式，一種是盆地現(xiàn)有地?zé)峋芎赓Y源的提取。依托目前已有的地?zé)峋?，采用多井氣水分離，集中提取的方式;另一種是氦氣田的開發(fā)。開發(fā)氦氣專屬井，優(yōu)選氦氣濃度高、氣量大的地區(qū)，鉆鑿一批氦氣井，整合資源，形成氦氣田。目前首先要利用好現(xiàn)有地?zé)峋Y源提取氦氣，堅(jiān)持走“地?zé)?氦氣”的地?zé)峋C合開發(fā)利用之路，先開展先導(dǎo)性開發(fā)試驗(yàn)，建立示范區(qū)，然后再推廣。這一步現(xiàn)實(shí)可行，投入成本不大，容易組織實(shí)施。

3.3 水溶氦氣的開發(fā)利用意義和前景

氦氣是稀缺資源，在國防和高科技領(lǐng)域具有重要的用途，目前，國內(nèi)外消費(fèi)的氦主要來自含氦天然氣。我國氦氣資源相當(dāng)貧乏，含量很低，提取難度大、成本很高，大部分氦氣依賴進(jìn)口。

要摘掉貧氦國的帽子，一是要發(fā)現(xiàn)新的氦氣資源，二是要創(chuàng)新提氦技術(shù)。渭河盆地地?zé)崴Y源是熱、礦、水于一體的綜合性資源，目前整個(gè)渭河盆地有地?zé)峋?00余口，據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，目前渭河盆地地?zé)峋磕炅魇У暮庵辽僭?0萬方以上，以每方純氦200元計(jì)算，就可產(chǎn)生4000萬元以上經(jīng)濟(jì)效益。如果未來實(shí)現(xiàn)氦氣田的開發(fā)，建成年產(chǎn)100～1000萬方級氦氣產(chǎn)能規(guī)模，社會效益、經(jīng)濟(jì)效益將會大大提高。它的綜合開發(fā)利用必將改變我國“貧氦”資源和產(chǎn)品主要依靠進(jìn)口的現(xiàn)狀，為打破美國氦資源一家獨(dú)大的局面做出貢獻(xiàn)，對我國國防安全和經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和戰(zhàn)略意義。

4 結(jié)論

（1）咸陽地?zé)崽镏兴芎庵饕患瘏^(qū)分布在渭河北側(cè)斷裂兩側(cè)，東西長度約14 km，南北寬度2～3 km，面積約30 km2，含氦氣儲層與主力熱儲層相同，為新近系藍(lán)田—灞河組和高陵群。

（2）計(jì)算咸陽地?zé)崽铮?00 km2）2個(gè)主力熱儲層的水溶氦氣資源量為10.92×108 m3，可采量為0.22×108 m3。

（3）在咸陽地?zé)崽镩_展水溶氦氣提取，建設(shè)“萬方級水溶氦氣提取試驗(yàn)基地”，從資源、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效益情況綜合考慮是完全可行的，在咸陽率先開展水溶氦氣提取工藝技術(shù)及建立開發(fā)利用示范區(qū)，可為在陜西渭河盆地建立我國氦氣工業(yè)基地及熱、礦、水新能源綜合開發(fā)利用打下基礎(chǔ)。

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