深部地热开发须让科学说话(下)

2016/9/8 0 17777

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接上

    国家级干热岩开发试验遇尴尬

    “干热岩发电研究在世界范围已经有40年的时间,迄今实现了11.2兆瓦的总装机容量,但真正的干热岩开发尚未完全成功。”多吉坦言,“新技术再前沿,其研发除了客观性和科学性以外,必须考虑经济性和技术的可行性。”

    “另外,我们对于干热岩的基本认识还有待改进。”多吉认为,目前,大家对于干热岩的分布、形成、经济意义等认识并不明确。“干热岩分布在哪里,到底是在东部多还是西部多;哪些地方最需要干热岩资源。对于这些规律,我们的理论认识不足。”

    2015年5月21日,中国地质调查局组织实施的我国首个干热岩科学钻探深井在福建省漳州龙海市东泗乡清泉林场开钻,计划钻深4000米,标志着国家级干热岩试验正式开张。

    然而,郑克棪认为,中国第一口干热岩科学钻探深井不够科学。该井口径太小,“不足8寸半,没有达到压裂的要求。且钻机小了点,与国际上的干热岩钻机相比没有井台板下面的操作空间。”

    中国地质调查局同时在黑龙江省五大连池也开始了干热岩钻探,那么那里的火山区有干热岩吗?郑克棪认为,虽然地处“16处干热岩靶区”之一,但是有火山喷发并不等于有热源。

    冰岛洋中脊玄武岩,是世界唯一的岩浆钻探干热岩。“它的岩浆在4500米深的温度达到450度,地面井口压力4~8兆帕,单井发电潜力36兆瓦,这是世界上温度最高的可用干热岩,从火山岩性质来看,五大连池绝没有这样的条件。”郑克棪说。

    中深层地热利用在探索中前进

    迎难而上、解决难题,是技术开发的可贵之处。目前,在中深层地热技术研发中,“地热资源富集理论与大热田预测”“地热储回灌增强技术与可持续开发利用”“深部地热储探测技术与找热应用”是中科院地热研究中心关于地热能的重点研究方向。

    关于大型地热田预测,华北等地区,广泛分布大型岩溶地热储,全国三分之一的地区都不同程度存在这种宝贵的地热资源,具有重要开发利用价值。

 

    地热储回灌增强与可持续开发利用技术应用最好的范例就是河北雄县,雄县的岩溶热储条件非常有利,中国科学院地质与地球物理所研究员庞忠和介绍,雄县利用了该研究中心研发的回灌技术。“为了建立一个好的回灌模式需要做很多工作。这种岩溶热储,从全世界范围来看,我们国家是非常独特的。”

    雄县最大的亮点是实现了规模化利用和百分之百的回灌,在取热过程中虽然取了水,但取热之后的尾水又灌回热储层里去。“雄县回灌率达到百分之百,之前该地热田水位下降非常快,通过回灌实现了水位基本稳定。”庞忠和说,到目前为止的实践表明,雄县模式还是很成功的。

    找热技术是一切地热开发的前提,“微动技术、电磁法,这些方法在找热过程中取得很好的效果。同时能和土壤氡气有更好的结合,放射性也考虑进来了。在隐伏岩溶地区找热方面取得了成功”庞忠和说。

    大地热流测量在地热资源评价中非常重要。“最近一些进展都是在特殊的情况下进行的,比如没有钻孔,我们就利用湖底下沉积物做热流测量。这个过去做得比较少,但是在有些地方没有办法,只能这样做。”庞忠和说。

    随着中深层地热开发项目增多,热储工程是一个大问题。“这个学科过去比较薄弱,我们想在这个方面着力加强热储模拟技术。”庞忠和在介绍中深层地热技术前景时说。“在中国北方利用浅层地热单纯供暖,必然存在热不平衡问题,地层需要补热,一个直接的办法就是用中深层热来补充浅层热。另外,井-储结合的增强换热,也是未来需要发展的关键技术。”

中国经济新闻网

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