蘆花新聞|向地4000米要綠色動能，東營叩開高溫地熱新空間

黃河三角洲地下4000多米的溫度有多高？162攝氏度！山東省地礦局在這里鉆成的“東高熱1”地熱井給出了答案。這口深4002.17米的地熱井，捅破了華東地熱“天花板”——是華東地區溫度最高的“水熱型”地熱井；圈定了“一片田”——近40平方千米的高溫地熱田估算儲存總熱量達1.4×1013（10的13次方）兆焦，折合約4.78億噸標準煤，為地熱資源高效開發利用提供了一個實實在在的“地下熱能寶庫”。

這口井，不僅喚醒了黃河三角洲地下4000米的地熱能，更找到了打開更多“地下熱能寶庫”的“地質導航圖”，還將撬動更多地熱利用場景，為東營乃至黃河流域生態保護和高質量發展“供熱”，為服務黃河重大國家戰略注入綠色動能。

“東高熱1”井的鉆成打破固有認識

繪制出尋找高溫地熱“導航圖”

從東營城區出發，沿高速走上90多公里，從東營港收費站下高速后，過港城路工業園區的閘門，只需再走四公里左右，就到了“東高熱1”地熱井所在的位置。

來自地下四千多米的高溫熱水噴涌而出，發出“突突突”的聲音，數米高的白色蒸汽蒸騰向上，讓這口井與周邊的曠野明顯區別開，也給數九寒天的冬日郊野添了不少暖意。這口井，被中國工程院院士武強評價為“中國東部溫度最高的水熱型高溫地熱井”，這一成果“在華東地區尚屬首例，是高溫地熱資源勘探的重大突破”！

但它的誕生之路并不從容。地質學界普遍認為，像魯北這樣的沉積盆地，通常以中低溫砂巖熱儲層為主，難以形成高溫地熱資源，碳酸鹽巖儲層巖溶裂隙在2000米以下普遍發育較差，隨著循環深度變化，溫度升高，水中鈣鎂離子逐漸由飽和到析出，巖溶裂隙容易被充填，難以形成優良的儲水空間和暢通的導熱通道，深部成熱條件差。

同時，山東自2011年以來，先后組織開展了一系列深部地熱資源重點調查項目，但未取得實質性突破。華東地區此前也尚未在4000米以淺取得150攝氏度以上高溫水熱型地熱資源勘查突破。

絕無可能嗎？

山東省地礦局團隊通過實地考察以及對以往資料深入研究后，發現東營地區巖溶熱儲埋藏深、厚度大，裂隙發育、儲水空間優良，地熱勘查坐擁“地利”：一方面，區域受構造應力影響，巖石圈及地殼減薄，深部地幔熱物質上涌，地下20公里內存在高溫傳導層，深部“熱源”易向上傳遞；另一方面，歷史上，這一區域地質構造非常活躍，形成多條大型斷裂帶，構成熱量傳導“管道網”，古潛山斷塊頂部的致密巖石蓋層更起到良好“保溫”作用，具備形成高溫地熱資源的先天優勢。

壓力與堅信之下，山東省黃河流域深部高溫地熱資源探測項目實施，成功鉆成深4002.17米的“東高熱1”地熱井，井底溫度162攝氏度，井口出水溫度138攝氏度，每小時出水量101.3立方米，打破了“沉積盆地無高溫”的傳統認識。

通過總結此次經驗，山東省地礦局還建立了“沉積盆地潛山水熱型”高溫成熱理論，徹底打破了“沉積盆地無高溫”的傳統認識，揭示了我國東部沉積盆地高溫地熱形成機理，為我國類似地質條件尋找高溫地熱資源提供了可復制、可推廣的理論依據。就像在廣袤的平原地下，為尋找高溫地熱繪制了新的“地質導航圖”，實現了從“碰運氣”到“按圖索驥”的新跨越。

向地下4000米取熱如“攀登”

“總是山重水復，卻又柳暗花明”

將深藏地下的潛力，變成實實在在可用的熱力，關鍵還要落在實地鉆探上。從約4000平方千米的調查面積中，找出最合適的區域，從而鉆一眼地面口徑僅0.6米的地熱井，這并非易事。

首先是選定區域，進行精準定位。“最終選定的這一區域，地下是凹陷中的一個凸起，地質學稱之為‘古潛山’，是熱源、深度最合適的。”作為山東省黃河流域深部高溫地熱探測項目負責人，山東省地礦工程勘察院生態地質中心主任魏善明每年有一半的時間盯在現場，“最初周邊是一片荒草，好不容易才定位成功。”

地下鉆探施工面臨更多“意想不到”。“地層復雜，高溫、高壓而且要穿油層，井壁坍塌、鉆井液漏失問題……各種各樣的困難。”魏善明說，鉆探過程中所有可能的意外、問題，“在此次施工中幾乎都發生了一遍。”

鉆探初期一切順利，但當深度達到3500米左右時，進入一個大型的地下構造斷裂帶，“就像進入了一個‘地下迷宮’。”山東省地礦局八〇一隊總工程師趙志強說，這種情況很棘手，首要任務是“護壁”，即保持孔壁穩定，防止坍塌。由于漏失嚴重，隊伍嘗試了多種方法堵漏，均無效，只能采用水泥漿封堵，這雖然能防止孔壁坍塌、鉆屑也能隨泥漿順利排出，但也意味著含水裂隙將被徹底封死，前功盡棄；同樣，如果堵不住，鉆探也面臨止步。

項目部現場辦公的板房，距離鉆井位置不過百余米，“感到絕望”的時候，魏善明他們就到井邊坐一會兒，望著不遠處的大水塘，“不是沒有過疑慮，但想想之前的工作、各方的支持，冷靜一會兒，就再回來，查資料，想辦法，分析解題”。

花費數月，團隊一次又一次實驗、調配泥漿性能，終于找到一個平衡點，實現護壁與暢通。鉆頭朝大地深層繼續奔進。

“越是到了3500米以下，心理壓力就越大，不知道后面會發生什么情況。”作為長期駐守項目一線的工作人員，山東省地礦局八〇一隊生態地質中心的張宸愷，就睡在項目現場的板房里，“夜里一聽到對講機突然響起，就會瞬間驚醒，披上衣服就往現場跑。”

歷經苦難，從靶區優選，到高效鉆探，再到耐高溫抽采與監測，在攻克了一系列“卡脖子”難題后，“東高熱1”井終鉆成。項目的實施，也形成了一套適用于深部高溫地熱勘探開發的“技術包”。其中，“有機酸+緩速壓裂”耦合技術，就是給地下3800～4000米深部的高溫熱儲層“疏通經脈”——用高壓將酸性流體注入巖石，先壓出更多連通裂隙，再溶解裂隙中的堵塞物，讓高溫地熱流體能順暢流到鉆井中，解決了“通道不暢”的難題，使導流能力提高12倍，井口溫度提升18攝氏度，水量增加到101.3立方米/小時。又比如，配套研發的耐高溫大揚程潛水泵、永磁同步電機及井下傳感器，實現了在146攝氏度環境下長時間穩定抽水，解決了國產大揚程耐高溫抽水設備的“卡脖子”難題。

看著噴涌而出的高溫熱水，魏善明長舒一口氣，“不容易，終于成了！”鉆探過程的艱辛，沖淡了成功那一刻的興奮與喜悅，“這一路走來就像在爬山，登頂總是在下一處，又總是柳暗花明。”

東營地熱利用場景將更豐富

梯度利用，“吃干榨凈”每一度熱

“這次全省黃河流域深部高溫地熱資源探測取得重大突破現場新聞發布會在我市成功舉辦，是對東營地熱開發利用工作的充分肯定。”提及1月9日召開的這場發布會，東營市自然資源和規劃局和規劃局黨組成員、副局長王峰說，黃河三角洲的地下埋藏著豐富的地熱資源，且地熱能在東營的應用已有數年。

可供開發利用的中深層地熱面積5655平方千米，占總面積的68.6%；地下熱水資源量3447億立方米，出水溫度在80℃以下，熱儲量折合標準煤128.47億噸，約占全省30%，規模居全省第1位……在“東高熱1”井鉆成之前，東營已憑借這些數據，成為省政府明確的“魯西北地熱能綜合開發利用示范基地”重要組成部分。

立足豐富的地熱資源，東營市多個大型公共建筑、大型單體建筑或建筑群通過“地熱能＋”實現零碳供暖（制冷），2025年新增地熱供暖面積1000萬平方米；利津縣的凱盛浩豐（利津）智慧農業示范園溫室大棚通過地源熱泵調控溫度，一年四季恒溫，保障番茄植株生長；東營區“清潔供暖無煙小鎮”牛莊鎮的雙福福盛花卉基地，利用居民地熱供暖后的尾熱為10萬平方米現代花卉基地繼續供暖，產出的蝴蝶蘭銷往韓國、馬來西亞等多個國家……

在地熱能開發利用的過程中，東營市攻克砂巖熱儲回灌這一世界性難題，實現了“取熱不耗水”。東營的地熱資源主要存在于砂巖地層中，而砂巖熱儲層就像地下的多孔海綿，其孔隙度小、滲透率差，更容易出現“水堵”“砂堵”等情況。東營龍源清潔能源科技有限公司董事長崔國華說，通過創新性的回灌井設計、施工、催化助劑及設備材料的選擇，實現地熱尾水100%同層回灌，為地熱規模化開發創造了條件，“一代技術回灌能力為40立方米/小時，二代技術提升至80立方米/小時，三代技術可達150立方米/小時，且三代技術已經在東營市二中地熱供暖項目中應用，能節省30%的成本。”

“東高熱1”井的鉆成及大型高溫地熱田的探獲，填補了東營市在高溫地熱領域的空白，也為所在區域構建穩定、清潔、可持續的清潔能源體系提供了現實可能。

“東高熱1”井所在的東營港經濟開發區，產業集聚度高，對綠色電能與高溫蒸汽存在持續且大量的需求。目前，全區內年用電量為49.28億度，蒸汽消耗量超820噸/小時，隨著園區產業規模持續擴大，能源需求將進一步攀升。

經初步估算，“東高熱1”井熱功率高達21.57兆瓦，每年產生的熱量相當于燃燒約2.7萬噸標準煤。如果全部用于發電，年發電量可達920萬度，能滿足近萬人日常用電；如果用于供暖，可滿足約50萬平方米建筑的清潔采暖；如果直接將高溫蒸汽用于工業生產，每年可提供蒸汽約9.4萬噸，替代標準煤約1.88萬噸，減少二氧化碳排放約4.89萬噸。另外，這次探測初步圈定總面積近40平方千米的高溫地熱田，估算儲存總熱量達1.4×1013（10的13次方）兆焦，折合標準煤約4.78億噸，規模化開發后，每年可減少二氧化碳排放量約18.43萬噸。

對于儲量如此豐富的高溫地熱資源，東營市規劃工業蒸汽制造、蒸汽前端供熱、高溫發電三種利用方式，同時，堅持梯度利用，制汽或發電后的中低溫尾水，進一步用于建筑供暖、溫室種植、水產養殖等。通過“溫度對口、梯級利用”的方式，按照“綠色發電—工業蒸汽—城區供暖—設施農業—水產養殖”多場景梯級利用的路線測算，“東高熱1”井及其后續地熱田規模化開發后，每年可產生經濟效益約4.5億元。

這時節，去往“東高熱1”地熱井的道路兩側，蘆葦已經枯黃，曠野的風吹在臉上似是要劃出痕。就在這片鹽堿地之下，來自大地深處的熱能正澎湃。（大眾新聞記者 張園園）

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