2017年08月21日 星期一
中国矿业报订阅

干热岩何时才能“热”起来?

——关于对青海省共和盆地干热岩项目的调查

2017-8-3 17:36:16 来源:中国矿业报 本报记者:王琼杰

一个既可优化能源结构、提供能源保障,又能降低碳排放量、利于生态保护的干热岩项目,因为资金和技术等方面的制约,迟迟未能进行开发试验——这是中国矿业报记者近日在青海省共和盆地干热岩项目看到的尴尬一幕。

意外发现新宝藏

干热岩也称增强型地热系统,或称工程型地热系统,是一般温度大于200摄氏度,埋深数千米,内部不存在流体或仅有少量地下流体的高温岩体。共和盆地干热岩的发现既属情理之中又在意料之外。

早在“十二五”期间,国土资源部、中国地质调查局安排开展了全国地热资源调查评价工作,同时启动了我国干热岩资源的研究寻找工作。

2012年,中国地质调查局安排地质科学院水文地质环境地质研究所实施了“青海省地热资源凋查评价与区划”工作,表明贵德-共和一带地下热水露头点多,且温度较高。青海省水文地质工程地质环境地质调查院在共和盆地施工的DR2井于1440米处揭露到花岗岩,通过加深探测,发现盆地地热梯度明显异常。当年5月,中国工程院院士多吉到青海听取了相关工作汇报,指出共和盆地具有很好的地热开发利用前景。

地热如此异常,就很有可能有干热岩!2013年2月,项目组在中国地质大学(武汉)王焰新校长等专家指导下,提出了共和盆地干热岩调查方案并向中国地质调查局水环部作了汇报,水环部论证认为共和盆地地热显示较好,可进一步开展工作。

地热循环示意图

这一大胆猜想不仅引起了中国地质调查局的高度重视,也得到了青海省相关部门的大力支持。2013年3月,青海省国土资源厅决定配合中国地质调查局安排,开展共和盆地干热岩调查研究工作,以《关于下达2013年度青海省地质勘查基金项目(第一批)计划的通知》(青国土资矿[2013]160号) 及《关于下达2013年度青海省地质勘查基金项目(第三批)计划的通知》(青国土资矿[2013]274号),分别安排了“青海省东北部地区地热资源勘查开发利用研究与找矿靶区优选”、“青海省共和县恰卜恰镇中深层地热能勘查”工作。青海省科学技术厅也对青海省地热和干热岩勘查给予了支持,在2013年度企业技术创新资金计划中安排下达了“地热资源勘查与综合利用技术研究与应用示范”项目。

共和盆地的干热岩猜想很快得到了验证。2013年8月29日,由山东省第三地质矿产勘查院承担的DR3号孔开始加深施工。施工期间在2104米处揭露到温度大于150摄氏度的花岗岩体。2014年8月25日,在2880米终孔时,初步测定花岗岩体温度达180摄氏度。与此同时,2013年11月27日,由山东鲁北地质工程勘查院承担的DR4号孔开始施工,施工期间在2336米处揭露到温度大于150摄氏度的花岗岩体。2014年8月25日,在3085米终孔时,初步测定花岗岩体温度达178摄氏度。

2014年10月3日-5日,中国科学院地质与地球物理研究所组织队伍对DR3、DR4孔地热温度做了测试,显示2880米时花岗岩体温度达181摄氏度。

“我们项目刚开始时就是为了调查评价地热。随着调查工作的深入,根据中国地质调查局的安排和专家意见,尝试着把调查评价的方向转到干热岩上来后,没有想到还真找到了‘金娃娃’。也正是基于DR3、DR4孔的地热温度,我们才真正开始转向干热岩的勘查上来。”该项目负责张盛生说。

DR3和DR4孔发现干热岩的消息旋即在全国引起了轰动。2014年6月,中国地质调查局的领导、专家到共和盆地对干热岩勘查工作进行了现场检查并对下步工作做出了指导。2014年8月,科技部许天福、朱家玲等专家及中国地质大学校长王焰新等专程到共和盆地进行了考察。同时,共和盆地干热岩勘查工作也得到了青海省主要领导的关注,要求加大勘查力度。

明确方向成果显

共和盆地面积有七八千平方千米,近共和县周边就近一千平方千米,这么大的范围还有没有干热岩?这自然成为人们关注的焦点。

2015年5月25日,中国地质调查局中国地质科学院水文地质环境地质研究所、青海省国土资源厅在西宁组织院士、国内知名专家对青海干热岩勘查工作进行了研讨,为下步工作指出了方向。

根据中国地质调查局及青海省的相关要求,中国地质调查局安排水环中心在工作区开展了“青藏高原北缘重点区1:5万水文地质调查工作”,以期查明干热岩形成的区域地质条件。青海省国土资源厅则以《关于下达2015年度青海省地质勘查基金项目(第一批)计划的通知》(青国土资矿[2015]54号),下达了青海省共和县恰卜恰镇干热岩勘查工作,安排了GR1、GR2勘查孔,以期通过地热地质调查、航磁二、三维反演、地热钻探、物探等手段,开展共和县恰卜恰镇干热岩资源勘查,初步查明侵入岩体分布范围,推断干热岩资源及控热构造,并对干热岩资源进行计算评价。

一切皆在意料之中。由于前期科研工作扎实,共和县恰卜恰镇干热岩勘查工作进展顺利,成果凸显。

2015年12月5日,由山东鲁北地质工程勘查院承担的GR1号孔开始施工;2016年11月11日,在3705米终孔时,初步测定花岗岩体温度达210摄氏度。2015年8月10日,由山东地矿新能源有限公司承担的GR2号孔开始施工;2016年10月11日,在3003米终孔时,初步测定花岗岩体温度达182摄氏度。通过两孔施工,勘查区底部花岗岩分布稳定,深度大、面积广。

“项目在实施中,中国地质调查局、科技部、青海省国土资源厅组织院士、专家多次开展了专题研讨、现场论证及指导等,并对项目工作细节及时调整,使干热岩勘查研究工作取得进展。”张盛生介绍。

干热岩期待“热”起来

共和县恰卜恰镇通过2个干热岩勘查项目,现初步查明了恰卜恰上塔迈一带干热岩资源分布情况,但由于干热岩开发利用试验项目还未实施,致使这一宝贵的能源资源还未能得到有效的开发利用。

“目前GR1钻孔孔底温度约210摄氏度,从勘查情况来看,共和干热岩存在激活天然裂隙的优势,干热岩开发利用综合研究项目,如水力压裂试验等还未尝试。”张盛生说,为尽快利用干热岩资源,我们院想进一步从省国土资源厅、省地调局申请干热岩开发利用试验项目,利用GR1钻孔,进行干热岩增强性地热系统的试验研究,为恰卜恰地区干热岩开发奠定坚实基础。

同时,还要进一步扩大干热岩资源勘查面积。根据航磁资料及近三年干热岩勘查情况,推测共和盆地下部普遍存在干热岩,航磁资料显示的干热岩异常区还有恰卜恰西部达连海湖一带,面积近340平方千米。南部哆滩哇尔玛一带,面积达320平方千米。为以后规模化开发利用干热岩资源,有必要在上述范围内进行干热岩勘查,为干热岩资源开发利用提供依据。

而当前地热、干热岩资源勘查及开发研究的各方面技术力量分散、尚未形成合力,也在很大程度上制约了干热岩的勘查开发研究工作。

资料图:干热岩发电厂

据了解,目前,共和地下热水资源、干热岩勘查主要以青海省水文地质工程地质环境地质调查院为主,国内个别科研机构都从不同层面进行研究,而地方政府、大型国有企业、私人财团等都尚未投入到干热岩的勘查及开发利用工作中。

“干热岩资源已引起了黄河上游公司、青海省投资集团等企业兴趣,为尽快开发利用干热岩资源,地方政府应加大宣传力度,为共和干热岩资源勘查开发招商引资。同时,加强各方面力量,集中研究共和干热岩资源,争取尽快开发利用共和恰卜恰地区干热岩资源。”张盛生最后建议,地方政府应呼吁申请干热岩开发试验项目,促进共和干热岩资源的尽快开发利用,为地方政府优化能源结构,降低碳排放及能源保障做出贡献。□D01

矿业报官方微博

返回新闻