问题:在“双碳”目标与能源结构调整背景下,清洁稳定的基础热源需求持续增长。
长期以来,东部地区尤其是沉积盆地以平原覆盖为主,地热资源多以中低温开发为主,高温地热“找不到、打不准、采不稳”的难题较为突出:缺少可验证的成热认识,靶区定位不够精准,深部储层连通性差、抽采装备耐温能力不足,导致高温地热开发一度以试探性为主,应用场景受限。
原因:一方面,传统地质认识普遍将高温地热与火山岩区、活动断裂带等联系更紧密,对沉积盆地深部高温成因与富集规律认识不足,难以形成可复制的找热方法。
另一方面,深层高温地热多埋藏在3800—4000米甚至更深部位,钻探成本高、工程风险大;即便见到高温,也常因储层渗透性弱、流体通道不畅而“热在地下、用在地上难”。
同时,长期稳定抽采需要耐高温、大扬程的泵组电机与井下监测系统配套,装备短板会直接制约开发效率与安全运行。
影响:此次“东高热1”井的勘探结果,为破解上述难题提供了具有代表性的工程与理论样本。
其一,温度指标突出。
井底温度达到162摄氏度、井口出水温度138摄氏度,刷新华东地区已知水热型地热井温度纪录,意味着地热能量品位更高、转化链条更短,可更直接进入工业用能体系。
按现有参数测算,单井稳定热功率21.57兆瓦,年释放热量相当于燃烧约2.7万吨标准煤:用于发电可形成可观的年发电量,用于供暖可覆盖约50万平方米建筑清洁采暖,在替代燃煤锅炉、降低区域污染物排放与碳排放方面具备现实空间。
其二,理论认识实现突破。
相关研究提出并验证“沉积盆地潜山水热型”高温成热理论,改变了“沉积盆地难有高温”的固有判断,为东部同类地质条件地区提供了更可操作的找热依据,有望推动地热勘查从经验驱动转向模型驱动、从试错式探索转向按图索骥。
其三,技术体系更加完整。
围绕靶区优选、深部高效钻探、储层增产改造、耐高温抽采与动态监测等关键环节形成集成化方案。
例如,通过“有机酸+缓速压裂”等耦合工艺改善深部热储层裂隙连通条件,提升导流能力并带动产水量与井口温度增长;配套研发耐高温大扬程潜水泵、永磁同步电机及井下传感器,实现高温环境下长时间稳定抽水,为后续连续运行和规模化推广提供装备支撑。
对策:推动高温地热从“发现”走向“应用”,关键在于工程化、产业化、规范化协同发力。
第一,强化资源评价与分区开发。
以此次成果为样本,完善东部沉积盆地深层地热地质模型和评价体系,明确不同区块的温度、埋深、补给条件与可采规模,避免盲目跟进、重复建设。
第二,推进多场景梯级利用。
高温热源可优先对接工业蒸汽、热电联供等高价值场景,同时与城市供暖、现代农业、园区综合能源系统耦合,构建“发电—供汽—供热—农业用能”的梯级利用链,提高能效与经济性。
第三,建立全生命周期监测与回灌机制。
坚持“采灌平衡、以灌促稳”,完善地面沉降、热储压力、化学结垢腐蚀等风险监测,形成可复制的运行管理标准。
第四,加快关键装备国产化与标准体系建设。
围绕耐高温泵组、井下传感、控制系统等薄弱环节持续迭代,推动检测认证、施工工艺、运行维护等标准落地,以标准化降低项目不确定性。
第五,探索市场化机制与政策协同。
通过绿色金融、合同能源管理、供热价格机制优化等方式,降低初期高投入带来的资金压力,提升社会资本参与意愿。
前景:从全国能源版图看,东部地区用能密度高、热负荷集中、土地和环保约束更强,迫切需要稳定可控的本地清洁热源。
高温地热具备“连续、可调、低碳”的属性,可与风光等波动性能源形成互补,成为区域能源系统的重要“底盘”。
“东高热1”井的实践表明,东部沉积盆地深层并非“高温空白”,在理论模型与工程技术支撑下,有望形成可推广的勘探开发路径。
下一阶段,若能在资源评价、成本控制、规模化复制与生态环境约束之间形成平衡,高温地热有望从示范井走向示范区,从单点突破走向产业集群,为沿海及平原地区能源转型提供新的增量选项。
"东高热1"井的成功勘探,不仅打破了传统地热理论的束缚,更为我国东部平原地区的地热资源开发提供了科学指引和技术支撑。
这一突破充分表明,只要坚持科技创新,敢于挑战传统认识,就能在看似平凡的平原地下发现宝贵的能源资源。
随着这一成果的推广应用,我国东部地区有望开启大规模地热能利用的新时代,为实现绿色低碳发展和能源自立自强作出更大贡献。