天然氢气资源分布特征、勘探开发技术现状与挑战

黄维安1，耿云秀1，宿振国2，赵志强2，刘均一3，赵雪钰1（1.中国石油大学（华东）石油工程学院　2. 中石化经纬有限公司　3.中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院）

摘要：传统化石能源的使用影响可持续发展，而天然氢气因热值高、零排放、价格低，被视为理想的清洁能源，目前已在多地发现天然氢气。但天然氢气藏专属勘探开发技术尚未成熟，系统性钻探实践较为有限，制约了中国天然氢气资源商业化开发利用。为此，分析了天然氢气藏的成因与分布、国内外勘探开发技术发展现状与挑战，展望了中国天然氢气藏勘探开发前景。研究结果表明：①天然氢气主要源于地核地幔脱气、蛇纹石化、水的辐解等地质作用，经断层裂缝向上扩散并聚集、形成天然氢气藏，是消耗- 补充的动态过程；②天然氢气藏勘探需结合遥感、地球化学、地球物理、测井等技术，在传统油气勘探方法基础上改进，研发更高灵敏度的传感器等以提高探测精度和效率；③天然氢气藏安全钻探需开发新型抗氢脆钻杆、井口装置、套管等全套钻具，以及专用钻井液添加剂和体系，并结合随钻录井技术实时分析地层特性和氢气显示，建立实时井控与钻井优化方法。结论认为：中国具备天然氢气成藏地质环境，通过对天然氢气成藏机理、分布特征的深入认识和勘探开发技术的创新，有望较快实现天然氢气资源商业化开发利用。

关键词：碳中和；天然氢气藏；氢气藏勘探技术；氢气藏钻井技术；氢气藏开采技术