法国天然氢钻井取得技术成功

天然氢正在从一种备受争议的地质现象,逐渐走向真正的工业开发。

当地时间 2026 年 6 月 23 日,法国独立能源生产商 La Française de l’Énergie(以下简称 FDE)宣布,位于法国摩泽尔省的 PTH-2 天然氢钻井取得技术成功。

该井最终钻探至地下 3655 米,被 FDE 称为目前全球最深的天然氢专用勘探井。更引人关注的是,在地下 2426 米处,项目检测到的天然氢浓度达到 49.6%,跻身全球原位测量中最高的天然氢浓度之列。

与此同时,FDE 与合作伙伴 Solexperts 还在接近 3000 米的深层地质环境中,成功验证了 SYSMOG 膜分离探头的适用性,为深层溶解氢的探测、量化和采样提供了新的技术工具。

按照目前规划,FDE 希望在 2027 年完成资源认证,并于 2028 年底至 2029 年初启动天然氢商业化生产。

这意味着,法国洛林盆地的天然氢项目,正在从“发现资源”迈向“验证技术、认证储量和建设产能”的工业化阶段。

钻至地下 3655 米,天然氢浓度达到49.6%

PTH-2 钻井位于法国摩泽尔省蓬皮埃尔附近,属于 REGALOR II 天然氢研究项目的重要组成部分。

钻井平台高约 41 米,由奥地利运抵现场,并于 2026 年冬季投入作业。经过数月钻探,PTH-2 最终达到地下 3655 米。

在天然氢勘探领域,这一深度具有重要意义。

此前,全球多数天然氢研究仍集中在地表逸散、浅层钻孔或者传统油气井的伴生气体分析。专门为天然氢资源评价而实施超过 3000 米的深井钻探,仍然十分少见。

PTH-2 的测量结果显示,天然氢浓度随着深度增加而明显上升:

  • 在地下 2242 米处,天然氢浓度达到 36.1%;
  • 在地下 2426 米处,浓度进一步上升至 49.6%;
  • 此前在福尔施维莱尔约 1200 米深处,检测到的溶解氢浓度接近 20%。

从 1200 米处的约 20%,上升到 2426 米处的 49.6%,这一变化进一步支持了项目团队此前的判断:洛林盆地可能存在一个仍在持续生成氢气的活跃地质系统,而且深层地层可能具有更高的氢气富集程度。

需要注意的是,这里的 49.6% 指特定深度和样品条件下测得的氢气浓度,并不等同于整个矿区的平均品位,也不能直接转化为可商业开采储量。

但是,它至少证明了一个关键事实:洛林盆地深部确实存在高浓度天然氢,并且这种氢并非仅仅停留在实验室推测层面。

洛林盆地为什么能够自然产生氢气?

天然氢又被称为地质氢、白氢或金氢,是指在地下通过自然地质过程生成并富集的氢气。

与利用天然气制取的灰氢,或者使用可再生电力电解水生产的绿氢不同,天然氢不是由人工制造,而是在地下岩层中自然生成。

目前科学界认为,天然氢可能来自多种地质过程,包括:

  • 岩石中的铁元素与水发生氧化反应;
  • 超基性岩发生蛇纹石化;
  • 深部水发生辐射分解;
  • 有机物热成熟;
  • 来自地幔深部的气体运移。

在洛林盆地,研究人员认为,地下水与富含铁元素的矿物发生反应,可能是天然氢持续生成的重要机制之一。

氢气生成后,一部分会溶解在深层地下水中,一部分可能沿断层和孔隙迁移,并在具有封闭条件的地层中积聚。

PTH-2 钻井测得的高浓度数据说明,摩泽尔地区可能不只是存在一个孤立的“氢气气泡”,而是拥有覆盖范围更广的天然氢生成、迁移和富集系统。

如果这一判断在后续钻井中得到证实,洛林盆地的意义将不再局限于单个发现,而可能成为全球首批具备规模化开发条件的天然氢资源区之一。

SYSMOG技术在 3000 米深处完成验证

发现高浓度氢气只是第一步。

天然氢要真正实现商业化,还必须解决一个更现实的问题:如何在高温、高压和复杂地下流体环境中,对氢气进行准确探测、定量分析和长期监测?

PTH-2 项目的重要突破之一,就是对 SYSMOG 技术进行了深井验证。

SYSMOG 由 FDE 与瑞士地下工程及监测技术企业 Solexperts 合作开发,是一种面向深层地质气体的膜分离探测系统。

由于洛林地区的部分天然氢以溶解状态存在于地下水中,传统地面取样方式可能在流体提升过程中受到压力变化、气体逸散和样品污染影响,难以完全还原地下真实状态。

SYSMOG 则利用选择性膜材料,在地下原位环境中分离和识别氢气分子,从而对深层流体中的溶解氢进行检测、量化和采样。

此次项目中,SYSMOG 被部署到接近 3000 米的深度,并经受住超过 300 巴压力以及复杂温度和化学环境的考验。

这项验证的意义在于,它不仅帮助 FDE 获得更可靠的天然氢数据,也为后续资源评价建立了一套可重复的方法。

在天然氢这一新兴领域,最大的困难之一就是全球尚未形成完全统一的勘探、测试和储量认证标准。谁能率先建立稳定的深井测量工具,谁就可能在未来资源评价和项目开发中掌握更大的主动权。

不过,SYSMOG 现阶段的核心价值主要在于深层探测、分析和取样。未来是否能够进一步应用于规模化地下分离和工业生产,仍需要更多现场试验和工程验证。

潜在资源量达 3400 万吨,但仍需完成认证

FDE 正在同步推进 REGALOR II 项目,以及“三主教区”独家勘探许可证范围内的天然氢评价工作。

该勘探许可证覆盖法国东部约 2254 平方公里区域。FDE 计划通过地球物理调查、地球化学分析、深井测量和后续评价井,进一步确定天然氢系统的横向延伸范围、总体资源潜力以及实际采收率。

根据现阶段公开估算,该区域的天然氢潜在资源量可能达到 3400 万吨。

部分报道将这一规模换算为相当于比利时约 14 年的电力消费量。若最终获得独立认证,这一数字将使洛林成为全球最受关注的天然氢潜在资源区之一。

但必须强调,“潜在资源量”并不等于“可采储量”。

从地质发现走向商业生产,至少还需要回答几个关键问题:

  • 氢气在地下是集中富集,还是分散溶解?
  • 天然氢能否以稳定流量长期产出?
  • 生产过程中地下氢气是否会持续补充?
  • 单位产氢量需要抽取和处理多少地下流体?
  • 最终可采收比例和综合生产成本是多少?

FDE 希望在 2027 年完成资源认证。这一阶段不仅关系到项目的技术可信度,也将直接影响后续融资、环境审批和基础设施建设。

计划 2028 年底至 2029 年初启动生产

按照 FDE 公布的路线图,洛林天然氢项目计划在 2028 年底至 2029 年初进入商业生产阶段。

从现在到正式投产,项目还需要完成资源认证、评价井建设、生产系统设计、地面净化设施建设以及下游销售协议签署等工作。

为推进产业化,FDE 已经与法国天然气基础设施企业 Teréga 旗下的 Teréga Solutions 展开合作,共同研究天然氢生产和输送系统的技术经济可行性。

双方研究的内容可能包括:

  • 井口生产和气液分离设施;
  • 氢气净化与提纯系统;
  • 压缩和储存设备;
  • 区域输氢管道或运输方案;
  • 与当地工业用户的连接方式。

未来生产的天然氢可以面向化工、炼油、钢铁、交通以及分布式发电等领域。

洛林地区本身拥有较长的煤炭、钢铁和工业发展历史,部分工业基础设施和地下地质资料可以为天然氢项目提供支持。

如果能够就近供应工业用户,减少长距离运输和新增基础设施投入,天然氢的经济性可能进一步提升。

天然氢的优势,不只是“不需要电解槽”

天然氢受到关注,最重要的原因是其潜在成本和碳排放优势。

绿氢需要建设风电、光伏和电解水制氢设施,项目成本高度依赖电价、电解槽利用小时数和电力基础设施。

灰氢则主要以天然气为原料,生产过程中会产生大量二氧化碳。

天然氢如果能够直接从地下稳定开采,就不需要通过电解水或者天然气重整过程生产氢气,因此理论上可以显著降低能源消耗和碳排放。

其地面设施更接近传统天然气生产系统,主要成本可能集中在勘探钻井、气体分离、提纯、压缩以及输送环节。

但是,把天然氢简单描述为“零碳能源”仍然过于乐观。

项目的实际碳足迹还取决于钻井施工、材料生产、地下流体处理、气体净化、压缩运输以及潜在泄漏等因素。

只有完成完整的生命周期评价,才能判断天然氢相较绿氢、蓝氢和灰氢究竟具有多大的减排优势。

地下水影响将成为商业化的关键考验

对于洛林项目而言,技术和资源并不是唯一挑战。

天然氢可能溶解于地下水中,因此开采方式是否会影响地下水压力、水质和不同含水层之间的隔离,已经成为当地社会最关注的问题之一。

环保组织担心,深层钻井和流体生产可能造成地下水系统扰动,甚至形成不同地层之间的流体连通。

此前,洛林地区一个煤层气项目就曾因地下水环境风险和法律争议受阻。这意味着 FDE 必须用更加完整的监测数据,证明 PTH-2 及未来生产井不会对当地水资源造成不可接受的影响。

未来项目能否顺利投产,将同时取决于三个方面:

  • 一是资源是否足够集中,并能够持续稳定产出;
  • 二是生产成本是否具备市场竞争力;
  • 三是环境影响能否得到科学评估,并获得当地居民和监管机构的认可。

其中任何一项出现问题,都可能导致项目时间表推迟。

天然氢正在从“地质奇观”走向新产业

洛林项目的影响已经开始向欧洲其他国家扩散。

比利时宣布投入 150 万欧元,启动全国天然氢勘探计划,预计在未来两年内完成第一阶段资源评估。

法国西南部的天然氢勘探也在加快。TBH2 Aquitaine 获得法国 2030 计划支持,推进“Sauve Terre H2”和“Coucourou”等天然氢项目。

从法国、比利时到西班牙、德国,欧洲正在逐步把天然氢纳入能源资源调查和未来产业布局。

过去,人们谈到天然氢,更多是在讨论地下是否真的存在可利用的氢气。

现在,行业讨论的问题已经发生变化:

地下有多少氢?能否稳定采出?成本是多少?怎样认证储量?如何建设第一批商业化生产设施?

这说明天然氢正在跨越从科学研究到工业开发的临界点。

结语

PTH-2 钻井达到 3655 米,并在 2426 米深处测得 49.6% 的天然氢浓度,是全球天然氢产业发展中的一个重要节点。

它证明了洛林盆地深部存在高浓度天然氢,也验证了深井探测和原位分析技术在极端环境下的可行性。

但高浓度不等于高产量,巨大资源量也不等于可采储量。

未来两年,FDE 还需要通过更多钻井、长期产能测试和独立资源认证,证明这一地质发现能够转化为稳定、低成本并符合环境要求的能源产品。

如果 FDE 能够按照计划在 2028 年底至 2029 年初启动生产,洛林项目可能成为欧洲首批真正进入商业开发阶段的天然氢项目之一。

届时,天然氢将不再只是氢能颜色体系中的一个新名词,而可能成为继灰氢、蓝氢和绿氢之后,一条全新的氢气供应路径。

一场围绕地下天然氢资源的全球竞赛,或许已经正式开始。

另据消息

法国能源公司(La Française de l'Energie)股价领涨,飙升近 10%,达到 41.30 欧元。这家独立的低碳能源生产商成功钻探了 PTH-2 井,深度达 3655 米。该井是 REGALOR II 研究项目的一部分,该项目由法国大东部大区和欧盟(公正转型基金)资助。

钻探期间和之后收集的数据提供了令人信服的证据,表明摩泽尔盆地蕴藏着一个大型天然氢系统,并显著增进了我们对深层氢气产生和积累机制的理解。该集团目前的目标是在 2028 年底或 2029 年初在法国东部启动天然氢气生产,从而在欧洲新兴的战略性低碳能源领域占据领先地位。

TP ICAP Midcap 解释说,Pontpierre 井的成果标志着 FDE 公司发展的一个转折点,标志着其从地质概念验证阶段过渡到首个工业规模的天然氢气生产验证阶段。该券商补充道,在极端条件下验证专有的 SYSMOG 技术,加上加速推进的路线图(2027 年获得资源认证,2028 至 2029 年投产),提高了工业化进程的可见度,目前该进程已稳步推进。TP ICAP Midcap 维持对 FDE 的“买入”评级。

【信息来源:法国行业网站】