坐落在北極圈上的火山之國冰島，化石能源十分匱乏，卻擁有儲量豐富的地?zé)豳Y源。從20世紀60年代開始，這個國家對地?zé)豳Y源的研究與開發(fā)利用走在了世界前列，其“深層鉆探計劃(IDDP)”已經(jīng)成功鉆探出世界上第一口直接靠巖漿加熱的地?zé)峋?br />
      冰島的地?zé)衢_發(fā)始于20世紀60年代末。1969年，冰島歷史上第一座地?zé)犭娬颈燃永蛉R格地?zé)嵴驹诒辈拷ǔ?。雖然在最初這座地?zé)犭娬局挥幸慌_3兆瓦的發(fā)電機，但它標志著冰島在地?zé)豳Y源開發(fā)領(lǐng)域走出了第一步。經(jīng)過半個世紀的發(fā)展，現(xiàn)在冰島已擁有5座大型地?zé)犭娬荆畲蟮暮绽岬系責(zé)嶂行恼疚挥诒鶏u的西北角，發(fā)電裝機容量303兆瓦，熱力產(chǎn)能130兆瓦，是目前世界第二大地?zé)犭娬尽?br />
      目前，冰島一次能源的54%來自地?zé)?，地?zé)釕?yīng)用領(lǐng)域廣泛，其中57.4%用于空間加熱，可為全國87%的建筑供暖并提供熱水;另外還有15.9%用于發(fā)電。在政府的大力支持下，這個國家對地?zé)豳Y源的認識和研究走在世界前列，對地?zé)豳Y源的開發(fā)利用越來越廣。由地?zé)峁崽娲瓉淼娜加凸幔贡鶏u1970～2000年間共節(jié)省了約82億美元，每年節(jié)省燃油約70萬噸，減少了37%的二氧化碳排放。

      冰島政府認為，該國有更多的地?zé)豳Y源尚待開發(fā)。據(jù)估測，若獲得充分開發(fā)，冰島地下的巖漿每年還可提供超過200億千瓦時的地?zé)崮堋?br />
      世界上不少國家都在探索地?zé)崮茉撮_發(fā)技術(shù)，在歐洲、澳大利亞、美國和日本，最近二三十年地?zé)衢_發(fā)投資在不斷增加。目前采用的地?zé)衢_發(fā)方式，多為鉆一口深入地下數(shù)百米的鉆井，然后將水灌注進去，利用地下巖石的熱量把水加熱，以獲得熱水或蒸汽。但是通過這種方式獲得的地?zé)豳Y源不穩(wěn)定，且開發(fā)效益低下。

      為此，在2005年，冰島國家能源機構(gòu)聯(lián)合國內(nèi)三大能源公司，開始實施“深層鉆探計劃(IDDP)”，意在探索高效地?zé)衢_發(fā)技術(shù)。

      IDDP的第一口實驗性深探鉆井選址在雷克雅內(nèi)斯半島，這里是冰島西南部的一個火山活動活躍地區(qū)。這口井的預(yù)期鉆探深度為5000米，鉆頭要穿透地下的拉班玄武巖層、海洋沉積層、粗花崗巖層和輝綠巖層等不同巖層?？墒窃谏形催_到預(yù)定深度時，鉆井發(fā)生了意外堵塞，只好被迫放棄。

      這次失敗并沒有讓人氣餒。不久，IDDP工程移址到位于冰島北部的克拉夫拉火山地區(qū)正式開探一號井?？死蚶鹕绞潜鶏u最著名的火山之一，高818米，火山口直徑約10千米，在1975～1984年的活躍期曾連續(xù)噴發(fā)了9次。2006年的一次地質(zhì)勘察表明，在克拉夫拉火山區(qū)地下深3000～5000米的地方存在著產(chǎn)生地?zé)岬淖罴褩l件。

      一號井的預(yù)期深度為4500米，根據(jù)項目預(yù)測與規(guī)劃，這個深度可以到達普通高溫地?zé)釋拥淖钌钐帲抢锱c溫度達上千度的熔巖層僅僅相隔著一層不厚的巖層。在這種情況下，灌注的冷水會令巖石發(fā)生淬裂，下面的熔巖通過裂隙直接對灌入的水進行加熱，從而產(chǎn)生溫度高達400～600攝氏度的超熱水蒸氣。這些水蒸氣在地下高壓作用下會噴出地面，推動發(fā)電機組發(fā)電。同時，水蒸氣噴出以后在深層形成一個負壓空間，使上層溫度較低的水灌入到深層，被繼續(xù)加熱，從而形成一個循環(huán)系統(tǒng)。

      出乎意料的是，IDDP一號井在鉆到2100米深度時就遭遇了熔巖層，被冷水淬火后的巖漿形成了玻璃樣的黑曜石栓塞了鉆頭。面對這一意外情況，工程人員利用前期實驗性鉆井取得的經(jīng)驗，成功地在井內(nèi)深1958～2008米的地方置放了抗高溫金屬鑄件管，這一深度幾乎就在熔巖層的上方。

      雖然一號井的鉆探深度遠沒有達到預(yù)期，但成功封井以后，開發(fā)公司依然可以從這口井獲得每秒30公斤、溫度達330攝氏度的高溫高壓水蒸氣。經(jīng)轉(zhuǎn)化，發(fā)電功率約為20兆瓦。
IDDP一號井是世界上第一口直接靠巖漿來加熱的地?zé)峋?，這種深鉆技術(shù)對地?zé)豳Y源的利用效率比普通地?zé)峒夹g(shù)高出五到十倍。因此，它的成功取熱具有里程碑式的意義。目前開發(fā)公司正在籌集資金，準備繼續(xù)鉆探IDDP二號井和三號井，并在不斷改進相關(guān)的技術(shù)方法和設(shè)備器材，期待在不久的將來能夠?qū)崿F(xiàn)深層鉆探技術(shù)的商業(yè)化應(yīng)用。


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