在全球积极寻求能源转型、大力发展清洁能源的浪潮下，天然氢作为一种绿色、高效的能源，备受关注。中国石油天然气股份有限公司凭借敏锐的战略眼光，积极投身于天然氢领域的探索，近期再获新突破，为未来能源格局的变革注入了强大动力。
技术创新：岩石生氢潜力预测与评价新方法
中石油此次研发的岩石生氢潜力的预测及评价方法、系统、设备及存储介质，是氢源岩评价技术领域的重大创新。
在以往的研究中，研究程度低、基础资料匮乏地区的岩石生氢潜力预测及评级工作困难重重。
而中石油的科研团队另辟蹊径，通过深入研究岩石 Fe3+/FeTot 比值，结合其与蛇纹石化程度的内在联系，精确计算出岩石的蛇纹石化程度；再依据蛇纹石化程度与岩石生氢潜力的关系，成功实现了对研究区岩石生氢潜力的精准预测。
这一创新性成果为后续氢源岩生氢潜力研究以及氢气资源评价提供了坚实可靠的基础数据，极大地推动了天然氢勘探开发的技术进步。
| 项目 | 信息 |
|---|---|
| 专利名称 | 岩石生氢潜力的预测及评价方法、系统、设备及存储介质 |
| 申请公布号 | CN119418810A |
| 申请公布日 | 2025.02.11 |
| 申请号 | 2024114614784 |
| 申请日 | 2024.10.18 |
| 申请人 | 中国石油天然气股份有限公司 |
| 地址 | 100007北京市东城区东直门北大街9号 |
| 发明人 | 李博;陶刚;马慧;齐雯;乐幸福;尹路;孙东 |
科研突破：揭示中国天然氢储量潜力
中国广袤的土地和复杂的地质构造，为天然氢的形成和储存提供了得天独厚的条件。
中石油积极参与国内天然氢资源的勘探研究，与各大科研机构紧密合作。以松辽盆地为例，近期科学家在此取得重大突破。研究发现松辽盆地存在水的放射分解、水岩反应（WRI）以及来自地球深部的地幔氢这三大 “造氢工厂” 。
在庆深气田，科研团队通过对 23 口井的天然气样本分析，发现这里蕴藏着高达 952.3 亿立方米的无机成因甲烷（CH₄） ，其中约 152.4 亿立方米是由氢气转化而来，推测这片区域可能曾拥有高达 619 亿立方米的原始氢气储量。
据估算，松辽盆地在过去 1 亿年里可能产生了高达 9470 亿立方米的天然氢。这些数据充分表明我国在天然氢领域具备巨大的勘探与开发潜力，而中石油在其中的科研贡献不可忽视。
全球视野：世界领先国家天然氢勘探与开发
在全球范围内，美国、加拿大、法国等国家凭借其各自独特的优势，在天然氢的勘探和开发领域一路领跑，处于国际前沿地位。
美国构建专门用于天然氢勘探的 “氢气系统” 模型
美国地质调查局的科研团队独辟蹊径，从成熟的油气勘探理论中汲取灵感，巧妙借鉴 “油气系统” 概念以及长期积累的油气资源潜力评价经验，精心构建了专门用于天然氢勘探的 “氢气系统” 模型。
该模型在生氢源岩的研究上实现了重大理论突破，创新性地将生氢源岩细致划分为 “蛇纹石化”、“水的辐解” 和 “深源氢” 三大类别，并且开创性地引入 “油气系统” 中关键的远距离侧向运移概念，为理解氢气在地下的复杂运移路径提供了全新视角。
在储层和盖层评价方面，采用了与地下天然气评价方法高度相似却又针对氢气特性优化的技术手段，确保评价的准确性和科学性。
为了精准评估 “氢气系统” 各组成部分在地下空间的分布状况，团队运用充分性概率方法，对每个部分进行科学赋值，量化分析其潜在价值。最终，科研人员整合海量地质和地球物理资料，精心划分出 21 个图层，成功编制出极具价值的天然氢勘探潜力评价图。
这张图涵盖了地表超基性岩、夭折裂谷、铀矿床、前寒武纪克拉通、增生地体、年轻花岗岩等 14 个源岩图层，沉积岩石及盆地等 3 个储层图层，以及地下盐层、沉积岩石等 4 个盖层图层，为后续勘探工作提供了清晰的 “导航图”。
美国地质调查局编制的这张天然氢勘探潜力评价图明确指出，美国陆上中部地区以及加利福尼亚州中部海岸在天然氢勘探方面极具潜力，有着良好的勘探前景，同时还揭示了美国东部沿海地区等以往被忽视的潜在勘探有利区域，极大地拓展了美国天然氢勘探的版图。
其构建的天然氢成藏模型及勘探前景评价方法，为建立地表氢气渗漏观测与地下氢气成藏系统（源储盖）之间的内在联系搭建了技术桥梁，提供了坚实的技术支撑。
随着勘探工作的持续深入以及相关数据的不断积累和丰富，这套模型和方法有望通过进一步改进和扩展，纳入更多的天然氢成藏因素，从而广泛应用于全球不同尺度区域的天然氢勘探潜力评价。
加拿大初步构建天然氢勘探采掘产业体系
加拿大凭借丰富的矿产资源和成熟的能源产业基础，在天然氢的开采和利用体系建设方面取得了显著进展，初步构建起一套相对完善的产业体系。
例如，加拿大查普曼氢气和石油工程公司制定了雄心勃勃的勘探计划，今年将在安大略省北部展开全面的测试和钻探工作，目标直指天然氢矿藏。加拿大地质调查局的科学家基于对本国地质条件的深入研究，乐观表示：“加拿大地域广袤，超过 50% 的地区被潜在的油源岩覆盖。” 这意味着加拿大在天然氢资源勘探上拥有巨大的潜力和广阔的前景，未来有望在天然氢领域取得更多突破性成果。
法国发现近年最大天然氢矿藏
2023 年，法国洛林大学的科学家在法国东北部进行甲烷勘探时，收获了意想不到的惊喜。在地下 1000 多米的深处，他们意外发现了储量惊人的大量天然氢矿藏。
经初步估算，该矿藏含有约 2.5 亿吨氢气，这一发现被认为是全球迄今为止发现的最大天然氢矿藏。
这一重大发现不仅改写了法国的能源版图，更为全球天然氢勘探事业注入了一剂强心针，极大地激发了各国在天然氢领域的勘探热情和科研投入，推动了全球范围内对天然氢资源的深入研究和开发利用。
挑战与展望：突破困境，迎接天然氢时代
尽管天然氢的开发前景广阔，但仍面临诸多挑战。天然氢在地下的储存形式复杂多样，分布极不均匀，勘探难度极大，需要高精度地球物理勘探技术和先进的地质建模方法来确定其位置和储量。
开采过程中，氢气易燃易爆的特性对开采设备和工艺提出了极高要求，确保高效、安全地收集氢气是一大难题。此外，目前天然氢的分离和提纯技术成本高昂，严重制约了其大规模商业化应用。
然而，中国以中石油为代表的企业，凭借其雄厚的技术实力和丰富的资源优势，有信心逐步攻克这些难题。随着技术的不断进步和创新，中石油有望在天然氢的开发利用上取得更大突破，确保在全球进入天然氢时代进程中，中国能占据重要地位。