山東鑽獲地熱「水庫」 利工業應用節能低碳 井深逾4000米 年產蒸汽9.4萬噸 減排4.89萬噸
山東省地礦局在黃河三角洲地區鑽成「東高熱1」地熱井,井深4,002.17米,井底溫度162攝氏度,井口出水溫度138攝氏度,是華東地區已知溫度最高的水熱型地熱井。山東省地礦工程勘察院院長張雲峰告訴香港文匯報記者,此次鑽成的地熱井熱能「品位」高,可直接進入工業應用領域,如直接進行地熱發電、直接為工業企業提供穩定可靠的工業蒸汽等。
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」井及其後續地熱田規模化開發後綠色效能顯著,每年可產生經濟效益約4.5億元(人民幣,下同),惠及城鄉居民約18萬人。
●文/圖:香港文匯報記者 胡臥龍 山東東營報道
在「東高熱1」井施工現場,抽取上來的熱水瞬間化為水汽直衝天際,釋放着來自地下4,000米的熱能。
華東地區地熱勘察突破
地質學界普遍認為,像魯北這樣的沉積盆地,通常以中低溫地熱資源為主,難以形成高溫地熱資源。山東自2011年以來,先後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4,000米以淺取得150攝氏度以上高溫水熱型地熱資源勘查突破。「東高熱1」井的探測發現,打破了固有認識。
據山東省地礦局黨委書記、局長張成偉介紹,通過「東高熱1」井,山東地礦工作人員在4,000米深的地下,發現了一座天然的「沸騰熱水庫」。經初步估算,這座「寶庫」每年可釋放的熱量達67.9萬吉焦,相當於約2.7萬噸標準煤燃燒產生的熱量。如果用來發電,可實現日發電量約2.52萬度,能滿足近萬人的日常用電;如果直接將高溫蒸汽用於工業生產,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。此外,還能為區域集中供暖提供穩定高效的熱源。
除此之外,通過此次探測,還初步圈定了總面積近40平方千米的高溫地熱田。經測算,該地熱田儲存總熱量達1.4×1,013兆焦,折合標準煤約4.78億噸。待實現規模化開發後,每年可減少二氧化碳排放量約18.43萬噸,節能減排效果顯著,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」。
酸液疏通助提單井產能
通常情況下,深部岩溶裂隙發育不均、連通性不好,岩石空隙容易被礦物堵塞,影響地熱水產出。
張成偉介紹,為攻克這項技術難題,山東省地礦局研發了「高溫酸化壓裂技術」,這項技術通俗來講,就像是給深部岩層做了一場「微創疏通手術」。
通過向幾千米下的熱儲層注入特殊的酸液並施加壓力,溶解堵塞物、撐開小裂縫,從而讓地下熱水更順暢地匯流到井中。這項技術解決了3,500米以下高溫高壓儲熱岩層的存儲空間「改造」和運移通道「堵塞」難題,使導流能力提高12倍,井口溫度提升18攝氏度,顯著提升了單井產能。