GR1干熱巖勘探井
干熱巖勘查獲系列重大突破，高原小鎮(zhèn)再次刷新紀(jì)錄
8月25日，青海省共和縣恰卜恰鎮(zhèn)上塔邁村北臺(tái)草場(chǎng)人頭攢動(dòng)，這里有青海省水文地質(zhì)工程地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查院實(shí)施的干熱巖GR1號(hào)孔鉆機(jī)。由青海省國(guó)土資源廳和中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局水環(huán)部組織的專家組正在這里查看巖芯、實(shí)地考察，并聽(tīng)取項(xiàng)目匯報(bào)。經(jīng)質(zhì)詢討論，專家組認(rèn)為，該項(xiàng)目首次在共和盆地鉆獲高溫優(yōu)質(zhì)干熱巖體，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)干熱巖勘查重大突破。又一項(xiàng)新的紀(jì)錄，在這個(gè)高原小鎮(zhèn)被刷新。
據(jù)了解，該項(xiàng)目在深入研究已有地質(zhì)資料基礎(chǔ)上，采用紅外遙感、地球物理、地球化學(xué)等多種勘查技術(shù)手段，經(jīng)詳細(xì)論證確定了干熱巖勘探井位。青海省水文地質(zhì)工程地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查院施工的4眼干熱巖勘探井，井深3000~3705米，孔底溫度達(dá)180~236攝氏度，鉆獲的干熱巖具有埋藏淺、溫度高、規(guī)模大的特點(diǎn)。而刷新本次紀(jì)錄的GR1井，在地下3705米處探獲溫度達(dá)236攝氏度的干熱巖。這是自2014年該院在共和盆地鉆獲153攝氏度干熱巖之后，我國(guó)首次發(fā)現(xiàn)的溫度達(dá)到200攝氏度以上的大規(guī)?？衫酶蔁釒r資源。
專家組認(rèn)為，共和盆地干熱巖體規(guī)模巨大，資源豐富。項(xiàng)目基本查明了重點(diǎn)勘查區(qū)共和縣恰卜恰干熱巖體的空間分布、地質(zhì)結(jié)構(gòu)和熱源機(jī)制，提出了以共和盆地為代表的青藏高原東北緣干熱巖形成的地質(zhì)成因模式。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(zhǎng)21.2千米、南北寬14.3千米，面積約303平方千米，評(píng)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。
專家組查看巖芯庫(kù)
而利用1∶5萬(wàn)高精度航磁測(cè)量數(shù)據(jù)，結(jié)合地?zé)岬刭|(zhì)、地球化學(xué)與放射性γ能譜調(diào)查、綜合地球物理勘查、鉆探，項(xiàng)目在共和盆地圈定18處干熱巖遠(yuǎn)景區(qū)，總面積達(dá)3092平方千米。采用體積法、比擬法等國(guó)際通用方法，預(yù)測(cè)共和盆地干熱巖資源總量為1.85萬(wàn)艾焦，折合標(biāo)準(zhǔn)煤6300億噸。
同時(shí)，項(xiàng)目在干熱巖勘查技術(shù)方法方面實(shí)現(xiàn)了重要?jiǎng)?chuàng)新。在高溫、高硬度、高研磨性鉆進(jìn)及成井工藝等方面，初步形成了干熱巖鉆探的技術(shù)體系；初步建立了綜合運(yùn)用天然地震背景噪聲成像技術(shù)、大地電磁測(cè)深技術(shù)和高精度航磁測(cè)量技術(shù)等地球物理勘查技術(shù)體系；研發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的干熱巖深孔分布式光纖測(cè)溫儀器，首次實(shí)現(xiàn)了干熱巖深孔測(cè)溫技術(shù)的突破；建立了不同尺度干熱巖勘查開(kāi)發(fā)選區(qū)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及資源評(píng)價(jià)方法。
這一系列干熱巖勘查重大突破，是青海省水文地質(zhì)工程地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查院，以及中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局水環(huán)地調(diào)中心、水環(huán)所，青海省環(huán)勘局等近20家項(xiàng)目承擔(dān)單位的230多名地質(zhì)技術(shù)人員，歷時(shí)5年所創(chuàng)造和成就的。毫無(wú)疑問(wèn)，這次干熱巖勘查評(píng)價(jià)成果對(duì)我國(guó)干熱巖勘查開(kāi)發(fā)利用工作具有重要示范引領(lǐng)作用，對(duì)青海能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整具有重要戰(zhàn)略意義，對(duì)藏區(qū)未來(lái)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)具重要意義。
摸清地?zé)豳Y源家底，巍巍高原蘊(yùn)藏豐富綠色能源
青藏高原在隆升過(guò)程中形成了一系列地?zé)豳Y源，從干熱巖地?zé)豳Y源區(qū)域分布看，青藏高原南部占我國(guó)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。
我國(guó)從什么時(shí)候開(kāi)始干熱巖勘查的？青海的地?zé)豳Y源勘查是如何進(jìn)行的？在恰卜恰鎮(zhèn)中深層地?zé)崮芸辈轫?xiàng)目部，青海省水文地質(zhì)工程地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查院項(xiàng)目負(fù)責(zé)人為記者進(jìn)行了詳細(xì)介紹。
中低溫地?zé)崮馨l(fā)電試驗(yàn)電站
為摸清我國(guó)地?zé)豳Y源家底，“十二五”期間，國(guó)土資源部、中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局安排開(kāi)展了全國(guó)地?zé)豳Y源調(diào)查評(píng)價(jià)工作，同時(shí)啟動(dòng)了我國(guó)干熱巖資源的研究尋找工作。2012年6月，中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局安排中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)研究所實(shí)施了“青海省地?zé)豳Y源凋查評(píng)價(jià)與區(qū)劃”項(xiàng)目，對(duì)青海省地?zé)峒案蔁釒r資源進(jìn)行研究。調(diào)查表明，青海貴德—共和一帶地下熱水露頭點(diǎn)多，且溫度較高。
其中，青海省水工環(huán)調(diào)查院主要承擔(dān)共和地區(qū)的地?zé)豳Y源調(diào)查任務(wù)。通過(guò)DR1~DR4這4口井的施工驗(yàn)證，技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)該區(qū)地?zé)崽荻让黠@異常，地?zé)岬刭|(zhì)條件優(yōu)越，地?zé)崃黧w性狀良好。其中，DR2井于1440米處揭露到花崗巖，通過(guò)加深探測(cè)，發(fā)現(xiàn)盆地地?zé)崽荻让黠@異常；DR4井井口水溫可達(dá)91攝氏度，單井日涌水量達(dá)2080立方米，具有一定的發(fā)電潛力，且可以梯級(jí)利用。2012年底，針對(duì)項(xiàng)目組在共和盆地發(fā)現(xiàn)地?zé)岙惓?，在中?guó)工程院院士多吉、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）校長(zhǎng)王焰新等專家及中國(guó)地調(diào)局水環(huán)部指導(dǎo)下，經(jīng)多次論證，決定在共和盆地開(kāi)展干熱巖勘查研究工作。2013~2017年，青海省國(guó)土資源廳分兩次安排了4個(gè)勘探孔和“青海省東北部地區(qū)地?zé)豳Y源勘查開(kāi)發(fā)利用與找礦靶區(qū)優(yōu)選”科研項(xiàng)目；青海省科技廳于2014~2015年安排了“地?zé)豳Y源勘查與綜合利用技術(shù)研究與應(yīng)用示范”項(xiàng)目；中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局水環(huán)中心安排了“青藏高原北緣重點(diǎn)地區(qū)1：5萬(wàn)水文地質(zhì)調(diào)查”等項(xiàng)目，對(duì)共和盆地干熱巖開(kāi)展了綜合分析研究。
在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局、科技部、青海省國(guó)土資源廳組織院士、專家多次開(kāi)展了專題研討、現(xiàn)場(chǎng)論證及指導(dǎo)等，并對(duì)項(xiàng)目工作細(xì)節(jié)及時(shí)調(diào)整，使干熱巖勘查研究工作取得進(jìn)展。2014年10月，中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所對(duì)DR3、DR4孔地?zé)釡囟茸隽藴y(cè)試，顯示2880米時(shí)花崗巖體溫度達(dá)181攝氏度。2016年10月，GR2井孔在3085米終孔時(shí)，初步測(cè)定花崗巖體溫度達(dá)178攝氏度；2016年11月，GR1井孔在3705米終孔時(shí)，初步測(cè)定花崗巖體溫度達(dá)236攝氏度。通過(guò)兩孔施工，判定勘查區(qū)底部花崗巖分布穩(wěn)定，深度大、面積廣。
這些項(xiàng)目的實(shí)施，為共和地區(qū)干熱巖資源勘查提供了翔實(shí)的依據(jù)，也為該地區(qū)干熱巖勘查取得的一系列成果和突破奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
建成省內(nèi)首個(gè)中低溫地?zé)岚l(fā)電試驗(yàn)電站，樹(shù)立地?zé)豳Y源綜合開(kāi)發(fā)應(yīng)用示范
事實(shí)上，除了地?zé)豳Y源的勘查，青海省水文地質(zhì)工程地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查院還對(duì)開(kāi)發(fā)利用共和盆地地?zé)豳Y源進(jìn)行了成功的嘗試。
2013年3月，在基本查明共和盆地地?zé)豳Y源賦存情況的基礎(chǔ)上，該院將“青海省地?zé)豳Y源與綜合利用技術(shù)研究應(yīng)用示范項(xiàng)目”向青海省科技廳申請(qǐng)立項(xiàng)并獲成功，成為青海省2013年第一批基本科技（企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新資金）項(xiàng)目，總經(jīng)費(fèi)1300萬(wàn)元，科技資助經(jīng)費(fèi)100萬(wàn)元。同年8月，該院與中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）聯(lián)合成立了共和縣地下熱水開(kāi)發(fā)利用示范科研基地，開(kāi)展地?zé)豳Y源勘查與綜合利用技術(shù)研究與應(yīng)用示范項(xiàng)目，并利用DR4井在城北新區(qū)建成青海省首個(gè)中低溫地?zé)崮馨l(fā)電試驗(yàn)電站。
不久前，記者來(lái)到這個(gè)中低溫地?zé)岚l(fā)電試驗(yàn)電站。站在這個(gè)面積不大卻意義重大的院子里，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人向記者介紹：“試驗(yàn)電站裝機(jī)功率160千瓦、額定凈發(fā)電功率99.4千瓦。經(jīng)過(guò)兩個(gè)月的發(fā)電試驗(yàn)，這所電站年凈發(fā)電量約為87萬(wàn)千瓦時(shí)；給共和縣供熱站輸送熱能，保證了1.5萬(wàn)平方米樓房3個(gè)冬季的供暖。其示范效應(yīng)，必將成為共和縣地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用發(fā)展史上的一個(gè)里程碑。”
該負(fù)責(zé)人還介紹，試驗(yàn)電站所使用的ORC型膨脹機(jī)基于有機(jī)介質(zhì)，在一個(gè)封閉循環(huán)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)朗肯循環(huán)，從高溫?zé)嵩次鼰?，向低溫?zé)嵩捶艧?，輸出軸功率。該型號(hào)膨脹機(jī)需要利用循環(huán)系統(tǒng)才能起作用，不能單獨(dú)使用，雖然機(jī)組結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但所需條件低，更適合中、低熱焓值地?zé)崃黧w發(fā)電。
目前，項(xiàng)目組查明恰卜恰中南部地區(qū)39平方千米范圍內(nèi)中溫?zé)崴湛砷_(kāi)采量約1.18萬(wàn)立方米，地?zé)豳Y源勘查達(dá)到可行性勘查階段。下一步，他們將結(jié)合共和縣地?zé)嵋?guī)劃，在共和縣北部地區(qū)和恰卜恰東部阿乙亥地區(qū)進(jìn)一步查明地?zé)豳Y源量。
在干熱巖方面，共和盆地干熱巖資源存在激活天然裂隙的優(yōu)勢(shì)，未來(lái)共和盆地干熱巖開(kāi)發(fā)利用前景可觀。這次研討會(huì)上，專家們建議國(guó)家加強(qiáng)共和盆地干熱巖勘查及開(kāi)發(fā)利用研究；并采用多方合作機(jī)制，盡快推進(jìn)共和盆地干熱巖勘查開(kāi)發(fā)國(guó)家示范基地建設(shè)，促進(jìn)共和盆地干熱巖資源勘查及開(kāi)發(fā)進(jìn)程。
更令人欣喜的是，根據(jù)航磁資料及近3年干熱巖勘查情況，技術(shù)人員推測(cè)共和盆地下部普遍存在干熱巖。航磁資料顯示的干熱巖異常區(qū)，還有恰卜恰西部達(dá)連海湖一帶和南部哆灘哇爾瑪一帶，項(xiàng)目組將進(jìn)一步擴(kuò)大干熱巖資源勘查面積，為以后規(guī)?；_(kāi)發(fā)利用干熱巖資源提供依據(jù)。
責(zé)編：lj
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