渭河盆地氦气资源丰富,具有良好的勘探开发潜力。通过综述渭河盆地氦气资源相关研究进展,总结了氦气的勘探历程、氦源岩、氦气载体及地下水系统、成藏理论模型、资源量预测、远景区优选等相关要素,探讨了氦气勘探开发关键技术现存问题及应对措施。研究成果表明:(1)渭河盆地氦气资源发现于20世纪70年代,至今已实施了重、磁、化、地震、钻井及最新部署的5口氦气专属探井等大量实物工作量,但勘探程度依然较低。(2)渭河盆地基底及南缘广泛分布的氦源岩具有巨大的生氦潜力,其有效性与放射性元素Th和U含量、形成时代及地质构造特征等密切相关;深部可能残留有晚古生代煤系地层,为深部氦气向上运移提供载体气源,且富氦天然气与地下水关系密切,载体气及地层孔隙-孔隙水均是氦气运移和富集的重要载体;依据成因法可估算盆地有效氦气资源量为33.8×10~8m³;华州—潼关地区地热能、生物气、氦气3类资源分布相互叠置,可作为多资源综合勘探与开发的重要目标区域。(3)华州探区氦气探井钻遇太古宙变质岩基底与印支—燕山期花岗岩,富氦天然气成藏条件受氦源岩、深大断裂、有效封盖条件等多因素控制。(4)针对氦气资源勘探开发面临的储量无法准确评估、勘探难度大、关键工程技术有待改进、经济可持续性有待研究等问题与挑战,提出了加强地震资料处理与氦气井下工程技术攻关、优化安全钻井配套技术、尝试开展井口氦气提取及提浓相关工作等的应对措施。