近兩年干熱巖已成業(yè)界關(guān)注熱點，不少企業(yè)看好其前景，紛紛“嘗試”開發(fā)。然而，世界干熱巖開發(fā)總體上仍處于試驗和示范階段，還未實現(xiàn)商業(yè)化開發(fā)。我國干熱巖開發(fā)更是處于起步階段，面臨資源勘查難、開發(fā)工程難度大、技術(shù)薄弱等挑戰(zhàn)。
中國工程院院士、中國石油化工集團(tuán)原副總經(jīng)理、國家地?zé)崮苤行闹笇?dǎo)委員會主任曹耀峰近日在中國地質(zhì)大學(xué)（北京）舉辦的“第八屆中深層地?zé)岣咝ч_發(fā)與利用國際論壇”上透露，今年上半年，中國石化青海共和盆地干熱巖勘查開發(fā)試驗項目的科技攻堅會將召開，屆時我國干熱巖資源科技攻關(guān)也將從室內(nèi)試驗隨之進(jìn)入場地開發(fā)階段。
我國干熱巖開發(fā)尚屬初級階段
自上世紀(jì)70年代美國在芬頓山開始第一次干熱巖開發(fā)現(xiàn)場試驗開始，世界范圍內(nèi)已建立實驗性質(zhì)的EGS（國際工程項目的服務(wù)合同）工程31項，累積發(fā)電能力約12.2MW。盡管美、法、德、日、英等國在干熱巖開發(fā)方面取得一定進(jìn)展，但總體上世界干熱巖開發(fā)仍然處于試驗和示范階段，尚未實現(xiàn)商業(yè)化開發(fā)。
“與國外相比，我國干熱巖資源技術(shù)研發(fā)起步較晚，尚屬起步階段，國內(nèi)部分高校和科研院所在基礎(chǔ)理論和試驗方面做了一些探索性研究工作。國內(nèi)干熱巖的鉆探僅限于獲取干熱巖的溫度、巖性、埋深、分布范圍等基礎(chǔ)資料，壓裂改造工作未取得實質(zhì)性進(jìn)展。”曹耀峰透露。
據(jù)悉，我國早在9年前就開展了干熱巖勘探開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，2010年原國土資源部公益項目“我國干熱巖勘查關(guān)鍵技術(shù)研究”、2012年國家科技部863項目“干熱巖熱能開發(fā)與綜合利用關(guān)鍵技術(shù)研究”均加快了我國干熱巖的開發(fā)步伐。
我國首次發(fā)現(xiàn)大規(guī)?？衫酶蔁釒r資源于青海省共和盆地。2011年-2017年，中國地質(zhì)調(diào)查局、青海省國土廳在共和地區(qū)共鉆地?zé)峥辈炀?口。如今青海共和盆地干熱巖地?zé)崮荛_發(fā)試驗取得重大進(jìn)展，圈定出共和、達(dá)連海和貴德等14處隱伏干熱巖體；在共和盆地外圍圈定出同仁縣蘭采、海東市三合鎮(zhèn)同德和倒淌河4處干熱巖遠(yuǎn)景區(qū)，總面積達(dá)3092.89平方公里。
打造勘查開發(fā)示范工程
曹耀峰透露，中國地調(diào)局、青海國土廳與中石化曾召開兩輪工作協(xié)調(diào)對接會，明確三方聯(lián)合建設(shè)青海共和盆地干熱巖勘查開發(fā)試驗項目，著手打造干熱巖勘查開發(fā)示范工程。
目前，三方正在籌建攻關(guān)團(tuán)隊，制定科技攻堅戰(zhàn)實施方案，計劃開展建立熱儲壓前三維地質(zhì)模型、巖石力學(xué)特征等基礎(chǔ)實驗研究、快速成井、水力噴射分層壓裂等技術(shù)方案等研究。
“青海共和盆地干熱巖攻堅戰(zhàn)啟動會將于今年上半年召開，這標(biāo)志著我國干熱巖資源科技攻關(guān)從室內(nèi)試驗進(jìn)入了場地開發(fā)階段。”曹耀峰介紹，“中國石化介入干熱巖成果共計啟動10余項、總投資5000多萬元干熱巖相關(guān)項目研究。如今，正在開展《干熱巖地?zé)崮芸碧介_發(fā)關(guān)鍵工程技術(shù)研究》。”
曹耀峰透露，中國石化干熱巖產(chǎn)業(yè)開發(fā)規(guī)劃，到2020年通過技術(shù)攻關(guān)，形成具有國際先進(jìn)水平的干熱巖勘探開發(fā)利用技術(shù)系列，并在資源評價的基礎(chǔ)上優(yōu)選1-2個國家級EGS現(xiàn)場試驗基地，初步形成核心技術(shù)系列。2021-2023年，是干熱巖示范項目建設(shè)期，完成試驗基地實施方案設(shè)計優(yōu)化，建立我國首個可復(fù)制可推廣的干熱巖開發(fā)示范項目，實現(xiàn)干熱巖的成功利用。2024-2035年，通過干熱巖產(chǎn)業(yè)技術(shù)、工藝升級、大幅降低干熱巖勘探開發(fā)利用成本，嘗試商業(yè)化應(yīng)用。
仍面臨諸多挑戰(zhàn)
受限于技術(shù)和成本，我國干熱巖開發(fā)面臨不少挑戰(zhàn)。
首先，干熱巖資源勘查難。除藏南-滇西地區(qū)高溫地?zé)豳Y源較為豐富外，其他高品質(zhì)資源并不富集。由于地殼結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成因機(jī)理尚不清楚，干熱巖資源分布極為不均勻，我國目前尚未形成成熟可靠的資源評價技術(shù)和方法。“干熱巖埋藏深，探測精度難以滿足勘探要求，獲取地下熱儲物理參數(shù)的技術(shù)和能力有限，難以有效地優(yōu)選場址；現(xiàn)有的井下原地巖石地層描述方法難以適應(yīng)EGS高溫?zé)醿Φ奶厥鈼l件。”曹耀峰介紹。
其次，開發(fā)干熱巖的工程難度大。由于儀器、工具和材料的耐溫能力不足，加之巖體可鉆性差、工程設(shè)計優(yōu)化難度大，鉆井慢、周期長、成本高，難以高效成井。
最后，干熱巖的利用工程難題不小。由于我國還缺乏高溫潛水泵、抗高溫示蹤劑、適合于干熱巖循環(huán)測試的解釋技術(shù)等，面臨開發(fā)干熱巖循環(huán)測試及熱能提取難題。
干熱巖研發(fā)屬于前瞻性技術(shù)，要實現(xiàn)干熱巖資源開發(fā)利用的實質(zhì)性進(jìn)展，專家建議持續(xù)增大科研項目、人員、經(jīng)費支持，建議設(shè)立干熱巖資源開發(fā)利用國家重點實驗室。
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