中国内地首个地热井水溶氦气生产商位于陕西咸阳

地球上的氦气赋存形态主要有三种:一是作为油气伴生气聚集于油气藏中;二是作为非烃伴生气聚集于非烃气藏中;三是作为水溶气存在于地热田中。2016年4月,陕西省咸阳市建成国内首个地热井水溶氦气生产商

天然气氦气生产商主要集中在美国、俄罗斯等氦气资源丰富、氦含量高的极少数国家。在所发现的天然气中,有些氦气含量可高达8%左右,而大多数含量低于2%。即使是这类氦气含量很低的天然气,由于比空气中氦气含量高上千万倍,因此仍是目前世界上氦气的主要来源。其中美国氦气资源占5O%以上。

中国提氦工业始于2O世纪6O年代初,由于国外氦气生产商对新中国实行氦气禁运政策和国防用氦安全的需要,7O年代在四川威远气田建成国内唯一的氦气生产装置,威远气田(位于四川省内江市威远县)也是我国唯一具有氦气工业开采价值的气田。但该装置限于当时科技水平和天然气利用水平,采用低温冷凝法从氦含量仅为0.2的天然气中单纯提氦的成本较高。

一般工业气井中,氦气含量大于0.1%,就具有商业开发价值。由于中国氦气资源贫乏,开采难度大,中国的氦气基本上从美国等富氦气资源国家进口。

中国目前的仅有的2处可开发的氦源仅仅只能供应国家少量的科研项目的利用。这必定导致国内氦气供应市场不稳定,进口氦气价格更不稳定。

2016年4月,首个地热井水溶氦气生产商在咸阳三普2号地热井(站)建成,我国独有的水溶型氦气气球在渭河盆地上空高高飘起。这标志水溶氦资源评价和提取技术取得了突破性进展,对于推动渭河盆地高品位水溶氦气资源工业化、规模化提取开发,解决国家氦气资源贫乏与战略保障问题与创新“地热+氦气”综合开发利用新模式具有重要的战略和现实意义。

2005年至2015年,中国石化与中科院发挥各自的优势,合作完成了盆地水溶氦气的资源评价和常温膜法提氦新技术及装备的研发工作。

2015年6~8月在陕西省西安市周至县的氦气预探井——渭新1井完成了地热与氦气井的测试和水溶氦气提取试验。

2016年1~3月,华北油气分公司采油气工程服务中心与中科院大连化物所膜技术国家工程研究中心合作在中石化绿源地热能开发有限公司协助下,在咸阳三普2号地热井(站)开展水溶氦气提取试验,经过双方在现场近50天的努力,水溶氦浓度由井口的3%能提浓到50%~60%,回收率达80%以上。

连续试验证明试验装备先进、性能可靠、运行稳定,各项指标均达到和超过设计要求,标志着这个位于渭河盆地的我国首个地热井水溶氦气生产商建成。

膜分离方法实现常温提氦技术的变革创新,提供了更适宜的技术工艺路线,为开发效益提供了可靠的技术保障。

含氦天然气迄今仍是工业化氦气生产商生产氦气的唯一来源。中石化华北分公司在渭河盆地发现的含氦水溶气(水溶氦)是氦气资源的新类型,是氦气家族的新成员。它不同于含氦天然气,具有品位高、规模大、分布广的特点,具有很大的开发利用潜力,将有利缓解我国瓶装高压氦气供应对国外的依赖。

渭河盆地首个地热井水溶氦提取试验站的建成,标志水溶氦资源评价和提取技术取得了突破性进展,对于推动渭河盆地高品位水溶氦气资源工业化、规模化提取开发,解决国家氦气资源贫乏与战略保障问题与创新“地热+氦气”综合开发利用新模式具有重要战略和现实意义。

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