孟庆强，陶 成，朱东亚，金之钧，王 强，郑伦举

(1.中国石油化工股份有限公司 石油勘探开发研究院 博士后科研工作站，北京 100083； 2.中国地质大学(北京)能源学院，北京 100083； 3.中国石油化工股份有限公司 石油勘探开发研究院 无锡石油地质研究所， 江苏 无锡 214151)

1 氢气定量富集方法的意义

氢气作为清洁能源，在低碳经济中发挥着重要作用，其商业化应用方兴未艾。目前，欧美等发达国家和地区已建设了较完善的氢气商业化运营系统[1-2]，我国已经建成了4座氢气加气站(含台湾地区1座)，未来计划建设3座[2]，这些设施所用的氢气，以烃类气体重整的产物为主，这是由于该技术相对成熟，且生产氢气的成本较其他技术更低。但与此同时，世界范围内对天然气的需求也在迅速增长，预计到2030年，全球天然气的需求量与产量之间的缺口将达3.2×1012m3[3]，依靠烃类气体重整获得氢气的成本将不断提高。因此，能否从地质环境中获取成本更为低廉的氢气，成为氢能经济面临的主要问题。

各国都在加强氢气的分布规律及其成因研究，为从地质条件下获得氢气资源做准备。美国地质调查局Kansas分局2009年在Kansas北美裂谷系地区进行了以氢气为目标的钻探勘探，施工的2个钻孔在前寒武系基底中发现了含量最高可达90%的氢气，预计产量能达到每天310～470 m3(含水在内)，显示了良好的开发前景。

由于氢气成因较多，且不同成因的氢气在天然气中的含量不同，因此，氢气的成因成为缩小氢气气源勘探与开发靶区的瓶颈之一。……