来源:《中国石化》杂志2026年第4期 时间:2026-04-17 08:00
刘成林
中国地质大学(武汉)资源学院教授
AI阅评:
本文梳理了资源观念从单一资源到成矿系统的认知演进,解析了大资源观视域下“油气+”成矿系统理论的重构与科学内涵,并针对油气田共伴生资源开发的认知、制度、技术三重瓶颈,提出从五大维度构建“油气资源+战略矿产”协同开发体系,对实现资源价值深度释放与规模化利用提供了路径参考。
提要:
调研显示,部分老油田采出水年流失锂资源千吨级,相当于一座中型锂矿;天然气中氦气随尾气排放,加剧我国氦气进口依赖程度。通过“油气+矿产”协同开发,油气田将从单一碳氢能源工厂,转型为集油气、锂、钾、氦、铀、地热于一体的综合资源基地。
全球能源转型与战略矿产竞争升级背景下,传统油气田开发正从单一烃类开采向全资源系统利用转型。油气田产层兼具碳氢化合物储集与盆地流体成矿双重属性,本文基于大资源观演进逻辑,剖析油气田共伴生锂、氦等战略矿产的成矿机理,诊断当前开发面临的认知、矿权、技术瓶颈,提出多矿种协同开发路径,为实施资源保障战略、实现油田老基地振兴提供参考。
大资源观:从单一资源到成矿系统的认知演进
1.资源观的历史演变
资源观的演进与社会经济、技术进步和需求变化深度相关,核心是从单点孤立开发向系统综合利用的跨越。古典经济学阶段,威廉·配第的理论奠定自然资源价值认知基础,受生产力限制,资源认知仅局限于土地、矿产等单一形态;工业革命后,煤炭、钢铁成为工业化核心,单一资源大规模开采成为主流,资源的系统关联性被忽视。
20世纪初,单一资源观的局限性随资源消耗加剧逐渐显现,伊利与莫尔豪斯(Ely& Morehouse)1924年首次提出自然资源资产管理理念,强调资源多元赋存与协同配置,标志着系统开发认知的萌芽。20世纪60年代后,可持续发展与自然资本概念成型,资源开发的系统性、整体性成为学界共识。西方国家实现从单项管理到综合开发的转型,我国以及俄罗斯等国也通过整合资源管理职能组建自然资源部,为跨矿种协同管理提供范例。
21世纪以来,地球系统科学重塑地学认知底层逻辑,将地球视为岩石圈、水圈、大气圈耦合的动力学整体,强调物质循环与能量流的多维互动。在此背景下,盆地动力学理论日趋成熟,揭示沉积盆地不仅是油气聚集容器,更是受统一动力学控制、在特定温压窗口运作的“流体成矿反应器”。
我国资源观演进遵循相似轨迹,20世纪80年代,国家提出综合勘查、评价、开采、利用的“四综”方针。但油气开发长期以保供为核心,资源利用围绕烃类产量展开,锂、氦等共伴生战略资源价值被低估,大量油气勘查资源未得到二次利用,“四综”方针在油气领域未深度落实。近年来,随着全球能源格局向绿色低碳转型,新能源产业的爆发使传统意义上的“小矿种”上升为关键战略资源。同时,我国多数老油田已步入开发中后期,通过培育新资源增长点以延长油田寿命的需求日益迫切。基于地球系统科学指导下的“大资源观”由此正式落地,重构油气田开发的核心认知,将油气田定义为赋存油、气、水、金属等多元物质的综合资源宝库。这种认知范式的转变,要求勘探目标从寻找单一烃类转向解析盆地流体成矿系统,从而实现盆地全要素价值的最大化重塑。
2.“油气+”成矿系统理论的重构与科学内涵
大资源观下,传统油气地质学向成矿系统理论跃迁,核心是打破烃类与非烃矿产的认知屏障,将油气田定义为“油气—卤水—地热—岩石”多矿种协同演化的动力学系统。锂、氦等非油气战略矿产的富集并非偶然混合,而是盆地流体在特定热力学阶段与动力学路径下的必然产物。
该理论强调成矿与能量的耦合性,沉积盆地沉降埋藏过程中,地温场演化既驱动有机质向油气的热裂解,又诱发深部水—岩界面的离子交换与化学萃取。例如,在超深层高温环境下,黏土矿物蒙脱石向伊利石转化释放的结构水,既是油气运移动力,又是携带稀有金属离子进入孔隙水的关键载体。
同时,理论揭示物质赋存的时空互补逻辑:盆地演化早期,卤水浓缩奠定钾、镁、锂等液体矿产基础;中期,深大断裂为幔源氦气运移提供通道,使其与烃类气体协同聚集。单一油气勘探模式仅捕捉到能量终端,忽视了同一演化链条的流体矿产资源。
重构该理论意味着评价范式重塑,需从寻找离散矿床转向预测流体演化路径,在地质描述中增加卤水盐度等地球化学指标,开发方案引入全生命周期流体管理理念。通过识别盆地流体化学响应,可构建“油气资源—战略矿产”协同预测模型,为战略矿产勘探提供地学导航。
油气田共伴生资源开发的现实约束与制度障碍
共伴生资源开发战略价值明确,但受认知、制度、技术、政策等因素制约,价值释放与规模化开发面临诸多障碍,相关问题已在全国十余处油气田调研中被确认。
一是传统认知惯性与盆地流体系统认知的缺失。油气开发领域长期形成“产物—废弃物”二分法的固有认知,开发聚焦烃类产量提取,将地层水、伴生气视为干扰项,导致盆地流体成矿系统认知缺失。决策者未意识到采出水是携带战略金属的重要资源,也未识别伴生气中氦气的独立资源属性,直接造成资源大量流失。调研显示,部分老油田采出水年流失锂资源千吨级,相当于一座中型锂矿;天然气中氦气随尾气排放,加剧我国氦气进口依赖程度。
二是分置式管理体系形成制度性壁垒。我国矿权管理机制的分矿种特征,割裂了油气田内各资源要素的内在联系。油气矿权属能源监管范畴,锂、钾、铀等属固体矿产管理范畴,这导致企业面临“有资源、无矿权”的困境。油气企业即便掌握勘探数据,也无法自动获取开采资质,要经历漫长的行政审批,增加制度性交易成本,可能导致开发方案因合规风险夭折。矿权制度的刚性隔离抑制企业协同开发积极性,自然资源部已关注该问题,相关政策文件已启动调整。
三是低品位资源的技术与成本硬约束。油气田共伴生资源普遍低品位,开发技术难度大、成本高,是规模化开发的核心现实门槛。油田卤水锂浓度远低于盐湖卤水,且杂质离子含量高,传统提锂技术效果差、成本高,不具备商业开发价值;天然气中氦含量仅约0.1%,传统低温分离技术投资大,抬高行业准入门槛。资源低品位与高成本技术的错位,让大量共伴生资源难以通过经济评价,长期处于“发现即闲置”的状态。
四是配套政策与标准体系的系统性空白。我国共伴生资源开发领域缺乏系统专项扶持政策,资源税征收、绿色财政补贴等方面政策指引缺失,增加了企业投资的不确定性。同时,行业标准滞后形成市场准入障碍,例如油田采出水提取的工业级碳酸锂无统一准入标准,下游企业对产品质量存顾虑。标准体系不完善也导致高价值成矿物质难以在产业链中顺畅转化。
破局路径:“油气+矿产”协同开发的体系构建
针对油气田共伴生资源开发的认知、制度、技术三重瓶颈,要基于大资源观核心逻辑,从五大维度构建“油气资源+战略矿产”协同开发体系,实现资源价值深度释放与规模化利用。
一是重构全资源勘探评价体系,纳入共伴生资源勘探全流程。体系构建核心是重塑全资源勘探评价模式,传统油气勘探因聚焦烃类组分,过滤了大量战略非烃资源。大资源观下,需拓展资源评价边界,将共伴生资源评价强制纳入油气勘探标准流程,在地震解释等核心环节同步开展关键元素丰度检测,通过历史资料数字化重构与多源数据融合,建立盆地尺度的流体化学数据库,刻画资源富集区展布规律。这一范式转变从源头避免资源遗漏,实现勘探阶段综合价值挖掘。
二是创新协同开发模式,依托现有设施实现同步开发。共伴生资源协同开发的核心竞争力,在于集成复用存量生产系统。相较于独立建矿,油气田具备完善的井场、管网等设施,在油气处理流程中嵌入模块化提取单元,可实现边生产油气、边回收矿产的边际融合开发。该开发路径经实践测算可压减70%以上建设投资,降低进入战略矿产行业的财务门槛,是老油田产量递减期焕发第二生命力的关键。
三是攻关低成本提取技术,消除低品位资源开发瓶颈。低品位是共伴生资源的核心特征,技术创新是破局关键。针对油田卤水低锂、高杂质特征,需通过原创性技术攻关消除成本瓶颈,重点研发高选择性吸附材料与膜分离耦合工艺,实现锂等离子高效富集,将提取成本降至商业化边际线内。针对低丰度氦气,通过常温膜分离与低温深冷分离的组合创新,解决经济提取难题。技术驱动的成本优化,是实现边际资源向优质资产转化的科学支撑。
四是破除管理壁垒,完善配套政策机制。制度环境优化是协同体系运行的保障。首先,深化矿权管理改革,探索“多规合一”统一管理模式,明确油气开采资质可自动覆盖区内共伴生矿产,通过“一地一证”试点消除法理障碍,简化审批、降低交易成本;其次,发挥新修订《矿产资源法》效能,落实资源税减免等激励政策,以政策红利抵消研发风险溢价;同时建立跨部门协同机制,推动能源、自然资源、财税部门联合出台管理办法,实现信息共享与审批协同,降低项目行政成本。
五是构建全产业链价值转化体系,实现资源高值化利用。协同开发体系的价值闭环,需通过全产业链高值化转化实现。资源提取不应止步于初级原料,需通过产业链深度对接实现价值溢价,例如油田采出水提锂导入新能源动力电池供应链,高纯氦气供给半导体等高端制造领域,推动资源优势向产业安全优势转化。构建“勘探—提取—加工—应用”全生命周期闭环,油气田可从单一能源工厂转型为综合资源基地,建立自主可控的战略矿产保障体系,在保障国家能源资源安全的同时,筑牢国家关键矿产资源安全屏障。
结论与展望
大资源观既是管理理念的革新,又是基于盆地动力学与系统成矿学的科学演进。通过“油气+矿产”协同开发,油气田将从单一碳氢能源工厂,转型为集油气、锂、钾、氦、铀、地热于一体的综合资源基地。未来需重点从三方面发力:一是深化盆地大资源成矿系统理论研究,解析多组分流体的共生演化与富集规律;二是推动矿权制度创新,解决液体矿产多目标开发的合规问题;三是完善评价标准体系,构建适配大资源观的储量核算与价值评估模型。这是油气企业实现转型发展、构建战略资源保障体系的必由之路。