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2018-01-31 10:18 1月24日，中國人民政治協(xié)商會議青海省第十二屆委員會第一次會議期間，九三學(xué)社青海省委在會上提案建議在青海設(shè)立中國第一個(gè)干熱巖研究基地，以加快推進(jìn)青海干熱巖資源勘查開發(fā)。 消息一出，干熱巖這一新型能源在地?zé)崮苄袠I(yè)再次受到了廣泛的關(guān)注。 什么是干熱巖？ 干熱巖，也叫增強(qiáng)型地?zé)嵯到y(tǒng)（EGS），或稱工程型地?zé)嵯到y(tǒng)，是一種溫度大于200℃，埋深數(shù)千米，內(nèi)部不存在流體或僅有少量地下流體的高溫巖體。據(jù)中國工程院院士、國家地?zé)嶂行闹笇?dǎo)委員會主任、中國地源熱泵產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟名譽(yù)理事長曹耀峰在“海利豐·2017第九屆中國國際地源熱泵行業(yè)高層論壇”期間的分會場“陸特能源·第二屆中國中深層地?zé)崮芸沙掷m(xù)開發(fā)專題研討會”所做的《干熱巖開發(fā)與利用》報(bào)告所述：干熱巖是一種沒有水或蒸汽（或是含少量水而不能流動），普遍埋藏于距地表3-10km的地層深處，溫度介于180-650℃的高溫巖體，蘊(yùn)藏在其中的熱能，就是干熱巖地?zé)崮堋?/p>
圖一為曹耀峰院士在做干熱巖主題報(bào)告 我國的干熱巖儲存量十分豐富。據(jù)中國地調(diào)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，中國大陸3-10km干熱巖資源總量數(shù)據(jù)為2.5×10^25J（折合標(biāo)煤856萬億噸標(biāo)煤）?？偭渴俏覈蜌?、煤炭總資源量的30倍。美國本土3-10km干熱巖資源總量為1.67×10^25J（不含黃石公園），折合標(biāo)煤572萬億噸。全球地?zé)豳Y源量約4900萬億噸標(biāo)煤，中國約占全球資源量的六分之一。目前，我國已勘察出的干熱巖資源主要位于松遼盆地、東南沿海、青海共和及貴德、四川康定等區(qū)域。 干熱巖用途和開采方法 干熱巖主要被用來提取其內(nèi)部的熱量, 因此其主要的工業(yè)指標(biāo)是巖體內(nèi)部的溫度，可廣泛用于發(fā)電、供暖、強(qiáng)化石油開采等領(lǐng)域，如作為基本載荷，可作為調(diào)峰載荷，以適應(yīng)季節(jié)和氣候變化需求。 干熱巖因其特殊性，導(dǎo)致其開發(fā)技術(shù)成為了一個(gè)世界性難題，國際上通用的干熱巖開發(fā)技術(shù)是增強(qiáng)型地?zé)嵯到y(tǒng)（EGS技術(shù)），該技術(shù)是為了開發(fā)具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的地?zé)豳Y源而創(chuàng)建的人工地?zé)嵯到y(tǒng)，作為干熱巖地?zé)豳Y源開發(fā)的首選技術(shù)。 增強(qiáng)型地?zé)嵯到y(tǒng)（EGS）-干熱巖開發(fā)工程是指干熱巖無水或少水，裂縫欠發(fā)育，需要人工創(chuàng)建熱儲進(jìn)行開發(fā)，增強(qiáng)型地?zé)嵯到y(tǒng)（EGS）是開發(fā)干熱巖資源的具體工程系統(tǒng)。其關(guān)鍵技術(shù)在于選區(qū)選址，優(yōu)選項(xiàng)目建設(shè)靶區(qū)；系統(tǒng)設(shè)計(jì)，精準(zhǔn)描述熱儲，設(shè)計(jì)運(yùn)行參數(shù)；高效成井，形成循環(huán)采熱的路徑；壓裂造儲，人造高導(dǎo)流大面積熱儲；系統(tǒng)運(yùn)行，運(yùn)行與監(jiān)測，穩(wěn)定采熱發(fā)電。 落地青海的好處？ 目前，美、法、德、英、日、澳等國家目前已經(jīng)建立了25個(gè)試驗(yàn)性質(zhì)的EGS工程（歐洲15項(xiàng)，美國6項(xiàng)，澳大利亞2項(xiàng)，日本2項(xiàng)），累積發(fā)電能力約12MW。 但我國對干熱巖的研究和開發(fā)起步較晚。據(jù)曹耀峰院士的報(bào)告顯示，我國干熱巖地?zé)崮軆?yōu)勢可簡單概括為四點(diǎn)：一是資源豐富，3-10km內(nèi)資源總量大；二是布廣泛，板緣和板內(nèi)陸熱域都有分布。青藏高原及周邊、東部第二沉降帶等地區(qū)資源尤為豐富；三是綠色無污染，可再生，用途廣泛。利用干熱巖地?zé)崮馨l(fā)電和梯級利用，不產(chǎn)生環(huán)境污染，地?zé)崮茉纯稍偕?；四是可靠性?qiáng)，利用系數(shù)高，能量輸出穩(wěn)定。 2017年8月，我國在青海共和盆地3705米深處鉆獲236℃的高溫干熱巖體。這是我國首次鉆獲埋藏最淺、溫度最高的干熱巖體，實(shí)現(xiàn)了我國干熱巖勘查的重大突破。
圖二為開采出的干熱巖巖心 青海共和盆地干熱巖勘查項(xiàng)目由中國地質(zhì)調(diào)查局和青海省國土資源廳共同組織實(shí)施，歷時(shí)近5年，在地?zé)岬刭|(zhì)調(diào)查基礎(chǔ)上，采用熱紅外遙感、高精度航磁測量、天然地震背景噪聲層析成像技術(shù)、大地電磁測深、放射性γ能譜測量等綜合技術(shù)手段，先后攻克了高溫鉆井和深孔高溫高壓測溫等關(guān)鍵技術(shù)，成功實(shí)現(xiàn)了我國干熱巖勘查的一系列重大突破。具體包括： 一、在青海共和盆地成功施工5眼干熱巖勘探孔，孔深在3000—3705米，井底溫度達(dá)180—236℃，5眼勘探孔均鉆獲干熱巖體。其中GR1干熱巖勘探孔，孔深3705米，孔底溫度達(dá)236℃，孔內(nèi)3366米以下深度平均地溫梯度為8.8℃/100米，根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)，屬高品質(zhì)干熱巖體。 二、科研人員采用地球物理、地球化學(xué)、放射性調(diào)查等綜合技術(shù)手段圈定了面積達(dá)3000平方千米的干熱巖體分布區(qū)。采用體積法、比擬法等國際通用方法，理論上估算其遠(yuǎn)景資源量十分可觀。 三、通過該項(xiàng)目，初步建立了干熱巖地?zé)岬刭|(zhì)調(diào)查、地球物理勘查、地球化學(xué)勘查和鉆探等綜合勘查技術(shù)方法體系。并研發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的分布式光纖測溫儀和干熱巖地層鉆孔GRY-1型測斜測溫儀，首次實(shí)現(xiàn)了干熱巖深孔測溫突破。 此外，研究提出了以青海共和盆地為代表的青藏高原東北緣干熱巖地質(zhì)成因模式，初步建立了不同尺度干熱巖勘查開發(fā)選區(qū)評價(jià)指標(biāo)體系及資源評價(jià)方法。 青海省地處世界的第三極——青藏高原，新構(gòu)造活動十分活躍，具有產(chǎn)生強(qiáng)烈水熱活動的地質(zhì)構(gòu)造條件，地?zé)豳Y源豐富。目前，青海共和盆地恰卜恰進(jìn)行了7口勘探井的施工，其中4口達(dá)到干熱巖標(biāo)準(zhǔn)；貴德盆地扎倉溝進(jìn)行了4口勘探井的施工，其中2口達(dá)到干熱巖標(biāo)準(zhǔn)；福建漳州進(jìn)行了1口干熱巖科探井的施工。
圖三為多吉院士在現(xiàn)場查看干熱巖巖心 從干熱巖地?zé)豳Y源區(qū)域分布看，青藏高原南部占我國大陸地區(qū)干熱巖總資源量的20.5%，資源量巨大且溫度較高。據(jù)青海省水文地質(zhì)工程地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查院相關(guān)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人介紹，由該院實(shí)施的4眼干熱巖勘探井控制的恰卜恰干熱巖體東西長21.2千米、南北寬14.3千米，面積約303平方千米，評價(jià)結(jié)果表明，干熱巖體資源總量為1640艾焦，折合標(biāo)準(zhǔn)煤560億噸。此前，在青海省海南藏族自治州共和縣也發(fā)現(xiàn)了干熱巖資源。由此看來，與其他地區(qū)相比，青海省的干熱巖開發(fā)利用，不僅埋藏淺，溫度高，而且儲量大，具有更為明顯的開發(fā)優(yōu)勢。 因此，本次青海省第十二屆委員會第一次會議的九三學(xué)社政協(xié)青海提案建議青海應(yīng)爭取國家立項(xiàng)，設(shè)立中國第一個(gè)干熱巖研究基地，并將其打造成高原特色產(chǎn)業(yè)，引導(dǎo)各方面資金進(jìn)入，逐步聚集勘查、鉆探、開發(fā)各環(huán)節(jié)，形成上下產(chǎn)業(yè)鏈條，立刻受到了地?zé)崮苄袠I(yè)的關(guān)注。 當(dāng)然，我國的首個(gè)干熱巖研究基地最終落地何處？現(xiàn)在尚未定論。我們將持續(xù)關(guān)注。同時(shí)也歡迎讀者關(guān)注我們的微信公眾號：地?zé)崮苜Y訊。 （注：文中圖片來自中國地質(zhì)調(diào)查局） 參考資料： 1、“海利豐·2017第九屆中國國際地源熱泵行業(yè)高層論壇”，曹耀峰，《干熱巖開發(fā)與利用》 2、我國首次鉆獲埋藏最淺、溫度最高的干熱巖體，《科技日報(bào)》 責(zé)任編輯： 聲明：該文觀點(diǎn)僅代表作者本人，搜狐號系信息發(fā)布平臺，搜狐僅提供信息存儲空間服務(wù)。 |
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