氦气的赋存与产量供应
世界氦气资源勘查程度低，已探明和已开发氦气资源非常有限，分布相对集中。天然气中氦气平均含量为 0.04%，目前全球探明氦气储量仅占天然气探明储量的 0.005 6%，表明可达到工业品位的氦气资源极少。由于其在自然界中分布极为稀少，全球可用的氦气资源储量也十分有限。根据天然气中可利用的氦气含量，一般将天然气分为少见的特富氦天然气（氦气含量≥1.00%）、提氦效益良好的富氦天然气（氦气含量0.30%~1.00%）、可直接提氦的中氦天然气（氦气含量0.10%~0.30%）、可联产提氦利用的低氦天然气（氦气含量0.03%~0.10%），以及难以利用的贫氦天然气（氦气含量＜0.03%）。
近年来，世界氦气产量稳中有降，增长乏力，美国战略储备消耗殆尽，全球供不应求。2022年，全球氦气产量1.6亿立方米，美国是全球最大的氦气供应国，占全球氦气产量的约47%。
由于氦气的应用领域比较广泛，目前全球氦气需求量持续增加，供应情况比较紧张。据国际气体协会预测，到2030年，全球氦气供应可能会面临短缺，未来几年可能会出现更加明显的供需紧张局面。为了确保全球氦气供应的持续性和稳定性，需要各国加强氦气勘探和开发，提高氦气的产量和供应能力，以确保全球氦气供应的持续性和稳定性。
资源量及分布
至2022年年底，世界氦气总资源量约为484亿立方米，其中美国、卡塔尔、阿尔及利亚、俄罗斯资源量分别为171、101、82、68 亿立方米，共占世界资源量的87%。世界氦气总探明储量约为120.85亿立方米，其中美国氦气储量约85.61亿立方米，占世界总储量的71%；卡塔尔氦气资源来自液化天然气尾气（闪蒸气）提纯回收，资源量巨大，但缺乏达到工业品位的氦气储量；阿尔及利亚氦气储量18亿立方米；俄罗斯氦气储量17亿立方米。美国、阿尔及利亚、俄罗斯三国氦气总储量占世界已公布探明储量的99.99%。坦桑尼亚鲁夸区可能蕴含多达39.1亿立方米的氦气资源量，但仍需钻探证实。中国、印度、澳大利亚、阿根廷等也可能拥有氦气资源，有待证实。
氦气的来源与富集机理
地球上的氦气有两个来源：一是在地球内部的岩石中形成；二是由太阳风辐射到地球大气层并被地球所捕获。地球内部来源的氦气储量较大，成藏条件相对比较稳定；太阳风辐射到地球大气层中的氦气储量较小，但分布范围广，难以聚集。因此，地球内部是氦气的主要来源。氦气的成藏机理是多种因素综合作用的结果，地下水流、地震等因素也会对氦气的成藏和运移产生影响。
氦气的生成速率极其缓慢，加之氦分子具有极易扩散的特征，使得经典石油地质理论针对氦气运移、聚集和保存的研究面临巨大挑战。目前不同学者从不同角度对氦气成藏的控制因素进行了研究，系统的氦气富集成藏理论还有待建立。
在氦气的来源方面，Mamyrin和Tolstikhin将氦气分为大气源、壳源和幔源三类。目前工业用的氦气主要为壳源，是铀、钍元素放射性衰变成因。
在氦气的释放机理方面，Ballentine和Burnard认为 , 氦气可通过α辐射、扩散、裂隙和矿物重结晶而从源岩中释放出来。由于U-Th-He定年的需要，氦气通过α辐射和扩散从矿物中释放的研究较为深入。
氦气的勘探与提取
氦气资源保障可以从多个方面开展工作，增加国内氦气产量是最重要的途径。而寻找富（含）氦天然气资源是氦气工业生产的基础，勘探是找到氦气藏的关键环节。按照氦气赋存规律寻找富氦气藏是中长期提高我国氦气资源保障水平的必然选择。氦气以微量组分赋存于天然气中，但氦气富集和天然气（烃类）成藏机理存在差异，勘探方向不同，按照油气勘探思路发现的天然气田多数贫氦，能够“偶遇”的富氦气田极少。通过现有天然气田含氦量筛查，形成不同类型和品位资源的有效利用方案是实现短期提升氦气资源保障水平的现实应急途径；而通过全国氦气资源潜力评价，在评价的氦气远景区开展油气新区气、氦兼探，寻找资源品位高、易提取、高效益的富氦气藏是提高我国中长期氦气资源保障水平的主要方式。
目前针对富（含）氦天然气富集规律的研究有限，勘探技术也不成熟。可工业开发的氦气资源赋存于以烃类、氮气和二氧化碳等为主要成分的天然气藏中，其中又以烃类天然气为主。氦气资源勘探基本上沿用了烃类天然气的勘探技术方法，氦气资源的地球物理、地球化学勘探方法尚处在探索阶段，井下识别方法尚存在技术短板。目前自然资源部中国地质调查局已经开展了重力、磁法、电法识别方法技术和土壤地球化探勘探等氦气勘探技术方法试验，形成了一定的技术积累。氦气随钻气测录井识别评价方法（地球化学方法）和测井识别评价方法（地球物理方法）等井下勘探技术尚处在探索试验阶段，在常规气测录井中增加氦气录井是氦气随钻识别最为可行的方法。
氦气主要通过天然气开采得到，由于天然气中氦气含量非常低，需要进行专门的氦气分离、提纯工艺才能得到高纯度的氦气。目前，传统氦气分离提纯技术主要有低温分馏法、压力摩尔筛法和膜分离法。集成提氦方法有液化天然气联产、深冷-膜分离耦合。当前，富氦天然气和液化天然气闪蒸气是提氦的两大来源。美国氦气生产原料主要为富氦天然气，卡塔尔则为液化天然气闪蒸气。
近年来，我国液化天然气闪蒸气提氦工作快速发展，成为现阶段我国氦气战略资源保障的主要力量，以鄂尔多斯盆地为代表，已建成产能达百万立方米级规模的提氦装置。油气公司也在积极推进天然气提氦项目。
氦气的未来保障模式
随着氦气的重要性得到关注，氦气保障模式也愈加受到重视。氦气的未来保障模式要从以下几个方面进行考虑：
一是采取多种措施，提高氦气资源利用率。例如，加强氦气回收技术的研发和应用，减少氦气的浪费和损失；采用先进的勘探技术和开采技术，提高氦气的采收率；开发和应用替代品，减少对氦气的需求。
二是加强氦气资源管理，以保障氦气资源的可持续开发和利用。例如，制定完善的氦气资源管理制度，规范氦气资源开发和利用行为；加强氦气资源调查和监测，及时了解氦气资源的变化情况；建立氦气资源储备体系，保证氦气供应的稳定性。
三是加强国际合作。氦气是一种全球性资源，其供需关系和市场价格都受到国际因素影响，因此，在氦气资源保障模式中，国际合作也是至关重要的。各国可以在氦气资源开发、利用和管理等方面开展合作，共同保障氦气的稳定供应。
四是推动氦气产业升级，这也是未来氦气保障模式的重要组成部分。可以通过加强技术创新和研发，推动氦气产业向高端化、智能化、绿色化等方向发展；鼓励企业进行技术创新和产业升级，提高氦气产业的综合竞争力。
氦气是一种重要的不可再生资源，随着应用领域的扩大和需求的增长，氦气的未来供应已经成为全球范围内的关注焦点。氦气的发现、用途、产量、供应情况、未来的保障模式、资源量与资源分布、富集机理、勘探方法、开发技术等方面的研究，对于我们更好地认识和利用氦气资源具有重要的意义。当前，氦气的供应量无法满足其广泛的应用需求。为了保障氦气的可持续供应，近年来，国家加大了氦气基础研究投入，油气企业加强了氦气调查力度，发现了塔里木、柴达木、鄂尔多斯等多个氦气新富集区。国外也出现了氦气勘探热，多家公司在美国西南部、加拿大萨斯喀彻温省和艾伯塔省、坦桑尼亚、澳大利亚和南非等地从事氦气勘探。
相信在全球的共同努力下，氦气资源的开发和利用将会更加合理、高效和可持续，为社会的发展作出更大的贡献。
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