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)上塔邁村北臺草場人頭攢動，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號孔鉆機(jī)。由青海省國土資源廳和中國地質(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，并聽取項目匯報。經(jīng)質(zhì)詢討論，專家組認(rèn)為，該項目首次在共和盆地鉆獲高溫優(yōu)質(zhì)干熱巖體，實(shí)現(xiàn)了我國干熱巖勘查重大突破。又一項新的紀(jì)錄，在這個高原小鎮(zhèn)被刷新。
據(jù)了解，該項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，我國首次發(fā)現(xiàn)的溫度達(dá)到200攝氏度以上的大規(guī)模可利用干熱巖資源。
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
而利用1∶5萬高精度航磁測量數(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、比擬法等國際通用方法，預(yù)測共和盆地干熱巖資源總量為1.85萬艾焦，折合標(biāo)準(zhǔn)煤6300億噸。
同時，項目在干熱巖勘查技術(shù)方法方面實(shí)現(xiàn)了重要創(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)、大地電磁測深技術(shù)和高精度航磁測量技術(shù)等地球物理勘查技術(shù)體系；研發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的干熱巖深孔分布式光纖測溫儀器，首次實(shí)現(xiàn)了干熱巖深孔測溫技術(shù)的突破；建立了不同尺度干熱巖勘查開發(fā)選區(qū)評價指標(biāo)體系及資源評價方法。
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家項目承擔(dān)單位的230多名地質(zhì)技術(shù)人員，歷時5年所創(chuàng)造和成就的。毫無疑問，這次干熱巖勘查評價成果對我國干熱巖勘查開發(fā)利用工作具有重要示范引領(lǐng)作用，對青海能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整具有重要戰(zhàn)略意義，對藏區(qū)未來的經(jīng)濟(jì)社會發(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。
我國從什么時候開始干熱巖勘查的？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)崮芸辈轫椖坎?，青海省水文地質(zhì)工程地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查院項目負(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)電試驗電站
為摸清我國地?zé)豳Y源家底，“十二五”期間，國土資源部、中國地質(zhì)調(diào)查局安排開展了全國地?zé)豳Y源調(diào)查評價工作，同時啟動了我國干熱巖資源的研究尋找工作。2012年6月，中國地質(zhì)調(diào)查局安排中國地質(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源凋查評價與區(qū)劃”項目，對青海省地?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DR1~DR4這4口井的施工驗證，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，通過加深探測，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，且可以梯級利用。2012年底，針對項目組在共和盆地發(fā)現(xiàn)地?zé)岙惓＃谥袊こ淘涸菏慷嗉?、中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）校長王焰新等專家及中國地調(diào)局水環(huán)部指導(dǎo)下，經(jīng)多次論證，決定在共和盆地開展干熱巖勘查研究工作。2013~2017年，青海省國土資源廳分兩次安排了4個勘探孔和“青海省東北部地區(qū)地?zé)豳Y源勘查開發(fā)利用與找礦靶區(qū)優(yōu)選”科研項目；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”項目；中國地質(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)1：5萬水文地質(zhì)調(diào)查”等項目，對共和盆地干熱巖開展了綜合分析研究。
在項目實(shí)施過程中，中國地質(zhì)調(diào)查局、科技部、青海省國土資源廳組織院士、專家多次開展了專題研討、現(xiàn)場論證及指導(dǎo)等，并對項目工作細(xì)節(jié)及時調(diào)整，使干熱巖勘查研究工作取得進(jìn)展。2014年10月，中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所對DR3、DR4孔地?zé)釡囟茸隽藴y試，顯示2880米時花崗巖體溫度達(dá)181攝氏度。2016年10月，GR2井孔在3085米終孔時，初步測定花崗巖體溫度達(dá)178攝氏度；2016年11月，GR1井孔在3705米終孔時，初步測定花崗巖體溫度達(dá)236攝氏度。通過兩孔施工，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實(shí)的基礎(chǔ)。
建成省內(nèi)首個中低溫地?zé)岚l(fā)電試驗電站，樹立地?zé)豳Y源綜合開發(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)查院還對開發(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)用示范項目”向青海省科技廳申請立項并獲成功，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）項目，總經(jīng)費(fèi)1300萬元，科技資助經(jīng)費(fèi)100萬元。同年8月，該院與中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）聯(lián)合成立了共和縣地下熱水開發(fā)利用示范科研基地，開展地?zé)豳Y源勘查與綜合利用技術(shù)研究與應(yīng)用示范項目，并利用DR4井在城北新區(qū)建成青海省首個中低溫地?zé)崮馨l(fā)電試驗電站。
不久前，記者來到這個中低溫地?zé)岚l(fā)電試驗電站。站在這個面積不大卻意義重大的院子里，項目負(fù)責(zé)人向記者介紹：“試驗電站裝機(jī)功率160千瓦、額定凈發(fā)電功率99.4千瓦。經(jīng)過兩個月的發(fā)電試驗，這所電站年凈發(fā)電量約為87萬千瓦時；給共和縣供熱站輸送熱能，保證了1.5萬平方米樓房3個冬季的供暖。其示范效應(yīng)，必將成為共和縣地?zé)豳Y源開發(fā)利用發(fā)展史上的一個里程碑。”
該負(fù)責(zé)人還介紹，試驗電站所使用的ORC型膨脹機(jī)基于有機(jī)介質(zhì)，在一個封閉循環(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_采量約1.18萬立方米，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，未來共和盆地干熱巖開發(fā)利用前景可觀。這次研討會上，專家們建議國家加強(qiáng)共和盆地干熱巖勘查及開發(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發(fā)國家示范基地建設(shè)，促進(jìn)共和盆地干熱巖資源勘查及開發(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，項目組將進(jìn)一步擴(kuò)大干熱巖資源勘查面積，為以后規(guī)?；_發(fā)利用干熱巖資源提供依據(jù)。
責(zé)編：lj
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