共话勘查新理念 共谋矿业新发展

2024-12-31 00:00:00本刊编辑部
资源导刊 2024年7期
关键词:含硫铜矿气田

6月17~18日,2024中国探矿者年会在河南省郑州市举行。年会以“加大绿色勘查开发力度,保障国家能源资源安全”为主题,旨在继续深入推进新一轮找矿突破战略行动,更加突出绿色勘查、绿色装备、绿色转型、绿色发展理念,进一步贯彻落实好新一轮找矿突破战略行动各项目标任务。

在年会新技术成果交流主旨论坛和各个分论坛上,参会嘉宾聚焦年会主题,围绕地质勘查单位改革发展、矿产勘查理论技术方法与装备创新、找矿经验和成果,以及地质找矿新理论、新技术、新进展等进行分享交流,并就凝聚行业力量、发挥专业优势、激发企业活力、持续深化绿色勘查、加快推进绿色转型、大力推动绿色发展等建言献策,凝心聚力助推新一轮找矿突破战略行动各项目标任务全面圆满完成。栏目摘编部分嘉宾发言,供大家学习交流。

加快建设铜资源开发基地

当前,世界铜矿资源主要分布在北美洲、拉丁美洲和中非三地,随着矿产资源的持续开发利用,全球铜矿资源储量进人发现瓶颈期。

在我国,随着新能源、清洁能源及新材料等产业的高速发展,拉动铜等战略性矿产资源需求快速增长。但是,由于我国铜等资源高度依赖进口,铜资源短缺的情况难以在短期内解决,资源安全形势日益严峻。预计到2035年,如果没有新开发的铜矿资源项目,我国的铜资源供应缺口将达到1500万吨/年。

我国的铜矿资源主要分布在西部的冈底斯成矿带、玉龙成矿带、中甸成矿带、哀牢山成矿带等地。目前,我国大于650万吨的铜矿有7个,其中,西藏自治区有5个。我国有望实现铜矿资源找矿突破的成矿带有6个,其中,西藏自治区有3个,铜矿资源量均超过1000万吨,主要是玉龙成矿带、冈底斯成矿带和班公湖-怒江成矿带。在西藏自治区的3个成矿带中,玉龙成矿带的铜矿资源量超过1000万吨,班公湖-怒江成矿带的多龙矿集区铜矿资源量超过2000万吨,冈底斯成矿带铜矿资源量超过4000万吨。

近年来,党中央高度重视能源资源安全,在今年4月23日举行的新时代推动西部大开发座谈会上,习近平总书记强调,加强矿产资源规划管控和规模化集约化开发利用,加快形成一批国家级矿产资源开采和加工基地。

为全面落实党中央部署要求,多年来,西藏自治区地质矿产勘查开发局、在藏国有企业积极谋划,主动作为,开展了大量卓有成效的地质找矿工作,仅2023年发现的新增铜矿资源量就超过2600万吨。此外,已勘探范围的深部、边部还有非常好的潜在铜矿资源。

根据各矿山的发展规划,玉龙铜矿的处理规模为10万吨/日,巨龙铜矿二期的处理规模为20万吨/日,雄村铜矿的处理规模为6万吨/日,朱诺铜矿的处理规模为20万吨/日。由此估算,到2035年,西藏自治区将实现铜资源产能100万吨以上,此外,还有金、银、钼等资源,产值将超过1000亿元,辐射产值将超过1000亿元。

为更好推进西藏自治区的铜矿资源开发,要加快推进铜矿资源开发基地建设。要加快建设两处铜矿资源加工基地,即青海省格尔木市、四川省雅安市。同时,要加快建设六处铜矿资源开发基地,即玉龙、甲玛、巨龙、邦铺、雄村和朱诺。

河南省地质勘查基金成立

矿产资源是经济社会发展的重要物质基础,矿产资源勘查开发事关国计民生和国家安全,为全面落实党中央有关部署要求,加力推进新一轮找矿突破战略行动,持续提升保障国家能源资源安全的能力水平,按照河南省委、省政府统一部署,由河南省自然资源厅牵头,河南省自然资源投资集团有限公司、河南省豫地科技集团有限公司作为出资人,联合发起并设立河南省地质勘查基金,基金总规模100亿元。

河南省地勘基金主要围绕省内重要成矿带深度及外围矿产、战略性矿产、清洁能源矿产等地质勘查项目进行投资,按照资本化投入、市场化运作、专业化决策、企业化管理、产业化发展模式进行运作,着力于盘活各地、各平台的矿业权,整合、并购、拓展矿业产业链。

河南省地质勘查基金主要采用母子基金架构,母基金规模20亿元,通过设立子基金放大投资规模,最终实现母子基金总规模100亿元。

为进一步加快矿产资源勘查开发和增储上产,持续提高战略性矿产资源保障能力,按照自然资源部统一部署,河南省把紧缺的战略性矿产资源和支持经济发展的重要矿产资源作为重点,积极构建区块来源多样、区块评价快速、区块出让有序的工作体制机制。从河南省地质勘查基金、国家矿产资源规划以及社会建议的1000多个矿产区块中,筛选出具有一定找矿潜力的50个战略性矿产区块,在2024探矿者年会期间公开挂牌出让,进一步提升矿产资源要素保障能力,促进矿业市场繁荣发展,服务和保障河南省经济社会高质量发展。

本次探矿者年会期间公开挂牌出让的50个战略性矿产区块中,有铝土矿10个、金矿15个、萤石矿16个、铁矿3个、铜矿3个、磷矿1个,钒矿1个,锰矿1个。

三稀矿产与新质生产力

“三稀”主要指稀有、稀土、稀散。三稀矿产用量不大,但用途很广,既广泛应用于冶金、石油化工、玻璃、陶

瓷、电器、农业、医药、轻纺等传统领

域,又是发展新能源、新材料、节能环保、航空航天、电子信息等新兴产业的核心资源,更是支撑我国攀登全球科技和经济制高点的关键资源。三稀矿产与新质生产力关系密切。

2023年9月,习近平总书记在黑龙江考察时指出:“积极培育新能源、新材料、先进制造、电子信息等战略性新兴产业,积极培育未来产业,加快形成新质生产力,增强发展新动能。”

“新质生产力”概念首次提及。那么,什么是新质生产力?新质生产力是以科技创新为主导,为实现关键性、颠覆性技术突破而产生的生产力。具体来讲,就是在前沿科技不断发展、新兴产业不断涌现的新时代所体现出来的,战略性新兴产业、未来产业中直接或者间接要利用到的,然后再来改造自然、征服自然的一种全新能力。

新质生产力是以数字化、网络化、智能化为特征,发展新质生产力并不是要取代传统的生产力,而是要强调新的质态。传统生产力直接利用自然资源,如,风能、光能、水能及煤、石油、铁矿等矿产资源。新质生产力是间接利用自然资源,如,驾驭海量数据的能力。今后,同位素矿产必然是一种新质生产力或者叫未来产业。

在新一轮找矿突破战略行动中,如何把传统的生产力变成新质生产力?科技创新很重要,人才是根本,要通过培养技术专家,解决关键科学问题。创新引领在找矿突破战略行动当中发挥越来越重要的作用。此外,要坚持理论联系实际,把矿床学研究主动融入到新一轮找矿突破战略行动当中去。

以深化改革推动地质事业高质量发展

河南省地质勘查单位改革有四个特点:

一是力度比较大。把原来的三个局的局机关合并成立河南省地质局,把原来三个局中科研力量较强的三家公益一类事业单位合并,组建河南省地质研究院,剩下的25家公益二类事业单位和10家局办企业组建河南省豫地科技集团有限公司,形成一局、一院、一集团格局。

二是推进快。2022年3月初,开始筹备。5月下旬,挂牌运行,筹备时间不到3个月。

三是步调比较稳。改革坚持先立后破,不立不破,做到了财政投入不减、个人身份不变。

四是成效明显。改革后职工观念得到进一步强化,归属感、荣誉感、责任感明显增强,工作积极性主动性显著提高,社会影响也越来越大。

改革完成后,我们积极加强对外合作,加快勘探步伐,努力把资源优势转化为发展优势,并圆满完成了各项工作任务。

在生态文明建设方面,加强与省直单位合作,发挥人员多和技术力量强等优势,承担并实施了河南秦岭东段漯河流域山水林田湖草沙一体化保护和修复工程。

在地质灾害防治方面,及时组建地质灾害防治中心、应急救援队,在地质灾害防治任务比较重的县建立工作站,汛期配合指导地方自然资源主管部门开展巡查,确保安全度汛。

在业务拓展方面,积极与省直单位、有关省辖市、科研机构等合作,积极谋划申报找矿项目。同时,积极响应党中央号召,选派30多名优秀技术人才到哈密市开展地质援疆工作。

在技术创新方面,组建河南省地质研究院,把科研能力强的部门联合起来,承担重大项目,谋划建设地质大数据平台,并得到了省财政支持。

在产业发展方面,2023年,河南省地质及相关产业营业收入1.29万亿元,占全省规上工业企业的27.7%;利润总额518.32亿元,占全省规上工业企业的29.4%,地质及相关产业已成为全省经济发展的支柱产业。在“2023年中国企业500强”榜单中,河南有12家企业上榜,其中,6家属于地质相关产业。

在文化建设方面,举办河南地质成就展,建成地质文化陈列馆、地质党建陈列馆,成为外界了解认识“河南地质”的重要载体;开展河南省十大地质成就评比,河南省政府新闻办公室举行发布会,集中发布党的十八大以来河南省十大地质成就;举办全省地质行业“忠诚奉献地质人”纪念章颁授仪式,对2000余名老地质队员进行表彰等等,有效提升了河南省地质队伍凝聚力、行业影响力。

关于做好改革后半篇文章,有这样几点考虑,一是坚定信心,持续深化改革成果。二是锚定目标,坚持高质量发展的方向。三是持续发力,继续谋划实施重大项目。四是对标一流,加强能力作风建设。

高含硫气藏关键技术进展及展望

目前,随着经济和社会的发展,我们对天然气的需求量逐年增加,对外依存度达到42%。但是,我国天然气高含硫,在开发过程中需要把硫化氢去除掉。

从目前世界含硫气田情况看,全球含硫气田资源比较丰富,占天然气总资源量的40%,主要分布在俄罗斯、中东、北美、西欧、中国等地区。从目前的高含硫气田特征来看,90%以上的高含硫气田主要储积在碳酸盐上,在震旦系上都有高含硫气藏发现。

硫化氢是剧毒气体,且会对生产管柱产生腐蚀,因此目前的高含硫气田真正进入开发阶段的仅有少数几个发达国家和中国。我国含硫气田有30个,其中,四川盆地有27个;高含硫气田有13个,均在四川盆地。此外,在四川盆地发现的高含硫气田主要集中在二叠系和三叠系。目前,普光气田是国内探明储量最大、产量最高、累产最高的高含硫气田。我国高含硫气田探明储量12082亿立方米,普光气田探明储量4157亿立方米,占比34.4%;高含硫气田年产量181亿立方米,普光气田年产量65亿立方米,占比35.9%;高含硫气田累产2558亿立方米,普光气田累产1200亿立方米,占比46.9%。

在普光气田勘探发现过程中,中原油田的勘探地质理论与关键技术取得系列进展,一是岩相古地理重建技术解决了大型气藏勘探的方向问题,二是“三元控储”理论回答了深层是否发育优质储层的核心问题。普光气田的发现,迅速掀起四川盆地气藏勘探的高潮,推动该领域储量与产量的快速增长。

在高含硫气田开发技术方面,中原油田在如何实现少井高产、如何避免气藏、如何在超深高含硫气藏工程关键技术实现新突破、如何保障气田高质高效运行、如何实现腐蚀防护等方面取得重大进展。普光气田的勘查开发,让中国的高含硫气田开发装备实现全国产化,也让中国成为世界上唯一具备高含硫气田开发装备全产业链的国家。

面向未来,深层、超深层是未来天然气勘探的主要方向,智能气田是高含硫气田安全高效绿色发展的必由之路。因此,高含硫气藏勘探开发的攻关方向有3个,一是成烃、成储和油气成藏富集规律,二是更加先进的配套技术与工程装备,三是高含硫气田的安全绿色、低碳开发技术。

大力推进产学研用深度融合

长期以来,贵州省地质矿产勘查开发局高度重视科技创新,积极推进产学研用协同创新。特别是新时期以来,贵州省地质矿产勘查开发局抓住与中国地质大学(武汉)和中国地质大学(北京)、地科院资源所、综合利用所、地质力学所、北京科技大学、中科院地化所、中国恩菲集团等进行战略合作的机遇,围绕国家和贵州省重大需求,坚持目标导向和问题导向,大力推进产学研用协同创新和深度融合,积极培育新质生产力,有力地支撑了贵州省新一轮找矿突破战略行动。

为推进产学研用协同创新,贵州省地质矿产勘查开发局联合共建“自然资源部基岩区矿产资源勘查工程技术创新中心”“贵州省战略矿产智慧勘查重点实验室”,开展我国基岩裸露区战略矿产资源勘查关键技术研发与转化应用和一系列重大探矿找矿科研项目。

通过产学研用协同创新,贵州省地质矿产勘查开发局取得一系列成果:创立了具有国际领先水平的喷溢沉积型锰矿找矿勘查理论技术体系;成功研发基于多层级、多尺度、多要素省域三维可视化地质信息系统,建成全国首个省域“玻璃国土”;率先实施固体矿产数字勘查,成功实现野外勘查数据采集、数据整理、勘查图件编绘、储量计算等全过程的数字化,推进矿产勘查与大数据融合发展;发现浊变泥灰岩型锂矿床、隐爆角砾岩型锌锗矿床、古陆相沉积型稀土矿等一批新类型矿床;提交一批可供勘查的锰矿、富磷矿、新类型稀土矿、新类型锌锗矿、新类型锂矿、铝土矿、萤石矿找矿靶区。

作为贵州省新时代“西部大开发”上闯新路的关键抓手,贵州省地质矿产勘查开发局将进一步加大科技创新,推进产学研用深度融合,培育新质生产力,力争通过强化“攻深找盲”、强化“数字勘查”,在新一轮找矿突破战略行动中实现新的更大突破。

深层煤层气勘探开发进展

2023年,我国煤层气产量已达到117亿立方米,同比增长超过20%。我国煤层气新增探明储量3179.3亿立方米,其中,深层煤层气新增探明储量2484.2亿立方米,占78.1%。“十四五”以来,我国煤层气产量进入了新的快速增长阶段,其中,新增煤层气大部分都是深层煤层气,。

总体上来看,我国深层煤层气勘探开发的现状是多点开花,重点在鄂尔多斯盆地,深层煤层气前景最好,新疆维吾尔自治区具有非常大的潜力。此外,在大牛地、三角、石楼也开展了不同程度的勘探试验。同时,在四川盆地、松辽盆地也在积极开展探井风险评价。

从深层煤层气开发技术体系来说,目前,在三个方面取得新的认识,一是地质-工程甜点评价体系,二是深层煤层气大规模极限压裂工艺技术,三是深化深层煤层气气水产出规律,初步形成排采工艺技术。

在地质-工程甜点评价方面,深层煤层气的构造稳定性与含气饱和度决定煤层气储层能量,这个认识促进了“在哪儿做、怎么做”的重要基础。在压裂工艺技术方面,形成压裂工艺体系,即“密切割+大排量+组合支撑剂+前置酸+变黏滑溜水”极限体积压裂技术。在排采工艺技术方面,针对高饱和煤层气井,目前,除了控制流压、排水,就是通过油嘴来控制套压,进一步促进下压范围扩展。另外,针对埋深大、产气产水量大、气锁现象严重等,优化形成”延长中心管防气、半圆插接式防脱抽油杆防偏磨、防气锁、防腐蚀工艺技术。

我国煤层气资源比较丰富,“十

三五”油气资源评价结果是埋深1500~

2000米的煤层气资源量为8.8万亿立方米。中国石油勘探开发研究院近几年预测,1500米以深的大概是57万亿立方米,这些埋深的资源主要集中在我国的中部和西部,深层煤层气在中部地区占比更大,鄂尔多斯盆地占52%左右,新疆维吾尔自治区占23%。

从目前来看,鄂尔多斯盆地应该是我国深层煤层气开发的一个主战场,一是因为具备大规模开发的资源基础,1500米以深资源量约20万亿立方米。二是因为可采性高,含气饱和度高、见气时间快、单井产量高,直井可达3万立方米/天。三是因为工程配套成熟,成熟气田分布广泛,老井场、老井眼、地面管线和集气站等已有工程可助力快速上产,极大降低开发成本、提高经济效益。

预计2035年我国深层煤层气产量可达400亿立方米,占天然气总产量的12%,成为我国天然气上产增速最快的领域。但是,我国在煤层气勘查开发的技术创新、产业协同等方面仍需进一步提升,以便有效保障产业健康快速发展。

目前,我国煤层气勘查开发主要存在两大技术难题。一是增产改造关键技术。围绕“压裂裂缝在哪儿”这个核心问题,重点聚焦煤储层及其顶底板岩石物理非均质性表征、基于煤储层非均质性的压裂工艺技术研发,地质工程一体化联合攻关厘定压裂裂缝起裂/扩展机理,指导增产改造技术攻关。二是排采工艺技术及设备。相较于“排水降压诱导解吸”,“压力扰动诱导解吸”更适应于现有煤层气产出规律,应聚焦明确煤层气微观产出机理,构建真实反映煤层气气藏的数值模型,在此基础上,优化排采制度及工艺,扩展泄压范围。

此外,还需管理及产业政策的优化提升。目前,煤层气产业制度建设还需优化,“卡脖子”技术需要国家从引导层面激励各行各业,包括企业、研究院所投入更大精力,以突破这种机理的认识和技术的成熟度。

覆盖区找矿理论、技术创新和重大找矿突破

我国很多重要矿产对外依存度高。到2025年,有13种战略性矿产资源对外依存度超过65%。到2030年,我国40种主要矿产中有近三分之二的矿产资源高度对外依存,提升矿产资源保障程度任重道远。

我国基岩出露区浅表矿产被发现殆尽,地质勘查界将目光投向覆盖区等找矿领域。由于覆盖区矿化信息难发现、难识别、难定位,以及地球物理勘查技术的多解性和常规地球化学勘查技术的局限性,覆盖层以下的基岩和构造分布不易查明,尤其是贵金属矿、有色金属矿等矿种,未形成有效的矿产勘查方法。

崤山地区是小秦岭-崤山-熊耳山-外方山金银钼多金属成矿带的一部分,相邻的小秦岭、熊耳山地区已发现众多金、钼等大型、特大型矿床,但几十年来崤山地区没有取得找矿突破,仅仅探明了几个小型金矿。为此,中国地质调查局、河南省财政地勘基金等先后在崤山东部黄土覆盖区部署矿产调查、科学研究、地质勘查项目22项,投入资金1.6亿元,并使用了广域电磁法测量、可控源音频大地电磁测深、土壤活动态电吸附、烃汞气测量等非常规物化探试验,取得四方面的创新成果,一是建立了区域成矿模式;二是建立了区域二维尺度和三维尺度的预测模型;三是深度融合地物化遥指标特征构建综合信息找矿模型;四是试验多手段地球物理与地球化学方法,实现覆盖区勘查技术方法组合创新应用。

通过覆盖区找矿理论和勘查技术方法创新应用,首次在崤山黄土覆盖空白区探获中河大型银铅锌矿床,老里湾矿区取得突破性进展,规模达到大型;在崤山金矿外围黄土覆盖区的龙卧沟矿区达中型金矿规模,发现老里湾大型银多金属矿床;在小秦岭南部覆盖区探获董家埝大型银矿,在中河—老里湾圈出9个找矿靶区。直接勘查及推广应用探获主要资源量金16.03吨、银5052吨、铅锌111万吨、铜6923吨、锰5.9万吨、镓482吨、铟101吨、镉1813吨,潜在经济价值500亿元。

覆盖区找矿理论和勘查技术方法的创新应用极大推动崤山及周边覆盖区找矿实现重大突破,发现提交中河、老里湾、董家埝大型银铅锌矿床及龙卧沟中型金矿床终结了崤山地区找矿“只见星星,不见月亮”的历史,使崤山地区成为我国新的贵金属基地。

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