近年來(lái)地熱資源開(kāi)發(fā)利用的發(fā)展趨勢

  近10年，我國對地熱資源的勘查開(kāi)發(fā)利用進(jìn)展迅速，是我國歷史上最快的時(shí)期，勘查、開(kāi)發(fā)利用技術(shù)與管理逐步走向成熟，變化呈現以下趨勢：

 

  一是注意非地熱異常區的地熱資源勘查與開(kāi)發(fā)，拓寬了地熱資源開(kāi)發(fā)利用的范圍。地熱資源分布廣，在深部有強滲透儲層分布的條件下，按地熱增溫率計算，在一定深度內都有可能獲得所期望的地熱資源。隨著(zhù)地質(zhì)勘探技術(shù)的進(jìn)步，目前鉆3000～4000m的地熱深井已不是難題，這就使得對地熱資源的開(kāi)發(fā)有了新的思路，不局限在地熱異常區或分布較淺的地區，尤其是在一些大型沉積盆地區和有經(jīng)濟基礎的城鎮，開(kāi)始進(jìn)行隱伏地熱資源開(kāi)發(fā)的探索，有的已取得了成功，如沈陽(yáng)城北開(kāi)發(fā)區、石家莊、鶴壁等地。經(jīng)濟發(fā)展快的上海、蘇州、揚州、鎮江等地也開(kāi)始了地熱資源的勘查工作。

 

  二是油田地區地熱資源開(kāi)發(fā)受到了普遍的關(guān)注。沉積盆地的油田地區實(shí)際上也是地熱資源廣泛分布的地區，相當一部分有水無(wú)油的石油勘探井可以改造為地熱開(kāi)采井。油田開(kāi)采后期水多油氣少，如華北、勝利一些油田含水量已高達95～97%，逐步轉為以開(kāi)采地熱資源為主，可在開(kāi)發(fā)地熱資源的同時(shí)開(kāi)采剩余的油氣資源，對油田地區的經(jīng)濟發(fā)展和產(chǎn)業(yè)調整十分有益。這點(diǎn)已引起了石油界同行普遍關(guān)注，并且已在華北、勝利、大慶等地的油田進(jìn)行了試點(diǎn)，取得了很好的效果。

 

  三是重視地熱資源的綜合利用與梯級利用，提高地熱資源的利用率和經(jīng)濟社會(huì )效益。對地熱資源的開(kāi)發(fā)利用已由初期的一次性利用向綜合與梯級利用方向轉化。地熱水往往先用于采暖、供熱，再用于環(huán)境用水，或依據建筑物對溫度的不同要求實(shí)行梯級采暖，或將一次采暖后的尾水，利用熱泵進(jìn)一步提取其熱能等方式。這些措施提高了地熱資源的利用率和技術(shù)含量。在農業(yè)溫室種植方面，也在考慮根據不同作物對溫度的不同要求，對地熱資源實(shí)行按溫度的梯級合理利用，如北京小湯山地區的現代農業(yè)園、豐臺南宮世界地熱博覽園。

 

  四是重視采灌結合，保證地熱資源的可持續利用。在一些早期開(kāi)發(fā)地熱的地區，如北京、天津、福州、西安等地，地熱水水頭已有較明顯的下降，在一定程度上影響到資源的開(kāi)發(fā)和持續利用。根據國內外開(kāi)發(fā)地熱的經(jīng)驗，回灌已成為維續地熱資源可持續利用和提高地熱田資源開(kāi)采率的共識。這些早期開(kāi)發(fā)地熱資源的地區，除了開(kāi)展回灌試驗研究外，也將采灌結合列入了對熱田進(jìn)行管理的重要內容。如北京小湯山熱田，由2002年前的地熱回灌試驗逐步轉向生產(chǎn)性回灌，在管理上，實(shí)施新增地熱井必須同時(shí)建回灌井的措施，目前年回灌量已達年開(kāi)采量的30%以上。

 

  五是推進(jìn)規?；_(kāi)發(fā)，使地熱資源的配置趨于合理，提高行業(yè)整體經(jīng)濟效益。這一措施是適應地熱資源采灌結合的開(kāi)采方式的需要，其目的是限制只采不灌的小型單位對地熱資源的開(kāi)發(fā)，在資源條件好的地區，鼓勵有經(jīng)濟條件實(shí)行規?；_(kāi)采、并可實(shí)行采灌結合措施的單位開(kāi)發(fā)地熱資源。北京近年來(lái)對昌平北七家及現代農業(yè)園、豐臺南宮、北工大等開(kāi)采地熱資源的單位推行了這一模式，并擬對延慶、鳳河營(yíng)地熱田的開(kāi)發(fā)推行這一模式。

 

  六是地熱開(kāi)發(fā)利用中開(kāi)始應用自動(dòng)控制技術(shù)，提高管理水平。自動(dòng)控制包括兩方面的內容：一是對地熱開(kāi)采井的產(chǎn)量、水量配置、地熱尾水的排放溫度按供求的實(shí)際需要進(jìn)行自動(dòng)控制，達到節約使用的目的；二是對地熱水的開(kāi)采量、井內水位(頭)變化、水溫等參數實(shí)行自動(dòng)監測及遠距離傳輸，為地熱資源統一管理、資源遠景評價(jià)提供依據。在北京、天津、大慶林甸、陜西咸陽(yáng)等地已啟動(dòng)了地熱開(kāi)采系統的自動(dòng)監測及遠距離傳輸等技術(shù)的應用工作。

 

  七是注重地熱資源開(kāi)發(fā)的品牌效應，積極申報命名與建設《中國溫泉之鄉、地熱城》。自2003年我國首次命名廣東省恩平為“中國溫泉之鄉”以來(lái)，短短五年多的時(shí)間內，相繼有大慶林甸、海南瓊海、北京小湯山、湖南郴州、廣東清遠、河北雄縣、湖北咸寧、山東威海、重慶巴南、廣東陽(yáng)江、福建永泰和連江等13地由中國礦業(yè)聯(lián)合會(huì )命名為“中國溫泉之鄉”；陜西咸陽(yáng)、山東臨沂被命名為“中國地熱城”、陜西西安臨潼被命為“中國御溫泉之都”；湖北應城湯池、河北霸州、固安、江蘇連云港溫泉旅游區、南京湯山等五處地區被授予“全國溫泉（地熱）開(kāi)發(fā)利用示范區”。這一活動(dòng)，規范了地熱（溫泉）資源的開(kāi)發(fā)與管理，提高了地區的知名度和地熱開(kāi)發(fā)利用的社會(huì )經(jīng)濟效益。

 

  八是利用熱泵技術(shù)，開(kāi)發(fā)淺部地熱能發(fā)展地熱采暖與空調。目前已普遍利用水（地）源熱泵，將儲存于恒溫帶以下一定深度的淺部低品位地熱能用于采暖和空調，并已在北京、天津、沈陽(yáng)等地得到了比較廣泛的應用。

 

  九是開(kāi)始關(guān)注干熱巖的開(kāi)發(fā)利用問(wèn)題。干熱巖是深埋于地下（一般在3000m以下）、溫度大于200℃、內部不存在流體或僅有少量地下流體的巖體。巖體中賦存有豐富的地熱資源，計算顯示，地殼中“干熱巖”所蘊含的能量相當于全球所有石油、天然氣和煤炭所蘊藏能量的30倍，可以說(shuō)是取之不盡，用之不竭的可再生能源。開(kāi)發(fā)干熱巖中的“熱能”，就是通過(guò)鉆井，從地表往干熱巖中注入溫度較低的水，注入的水沿著(zhù)裂隙運動(dòng)并與周邊的巖石發(fā)生熱交換，產(chǎn)生高溫高壓超臨界水或水汽混合物，然后從生產(chǎn)井中提取高溫蒸氣，用于地熱發(fā)電和綜合利用。目前，世界上眾多經(jīng)濟較發(fā)達國家對利用干熱巖發(fā)電的研究方興未艾，美國、法國、德國、日本、意大利和英國等科技發(fā)達國家已基本掌握了干熱巖發(fā)電的原理和技術(shù)。隨著(zhù)相關(guān)技術(shù)的迅速發(fā)展，可以預見(jiàn)在不久的將來(lái)，干熱巖的利用將成為能源利用中不可或缺的重要部分。我國對干熱巖的利用，已引起了有關(guān)部門(mén)的重視，一些科研單位參與了部分利用干熱巖的國際合作研究。