來源于《中國地質調(diào)查成果快訊》

摘要：通過項目實施，基本查明了京津冀地區(qū)、東南沿海地區(qū)、青海共和盆地等重點地區(qū)地熱資源分布、潛力、開發(fā)利用現(xiàn)狀，在資源、理論、技術、裝備等方面取得一系列進展，開創(chuàng)了我國深部地熱能勘查開發(fā)利用的新局面。

1.項目概況

2016年至今，自然資源部中國地質調(diào)查局組織實施了“全國地熱資源調(diào)查評價與勘查示范”工程，該工程于2018年更名為“京津冀地熱資源調(diào)查評價與綜合開發(fā)示范工程”，工程牽頭單位為中國地質調(diào)查局水文地質環(huán)境地質研究所。工程總體目標為開發(fā)深部地熱資源，全力支撐國家能源安全戰(zhàn)略，實施我國重要經(jīng)濟區(qū)及主要地熱帶地熱攻堅，提高重點地區(qū)地熱資源探測深度和精度，構建國家地熱資源安全開發(fā)監(jiān)測網(wǎng)，推動我國地熱能科學開發(fā)利用規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化。工程部署了“京津石地熱資源調(diào)查”“東南沿海廈門-瓊北地區(qū)地熱資源調(diào)查”“青海西寧-貴南地區(qū)地熱資源調(diào)查”3個二級項目。累計完成1∶5萬地熱地質調(diào)查面積16610km2，1∶25萬地熱地質調(diào)查面積6650km2，實施地熱鉆探20709m，工程地質鉆探22484m。通過項目實施，基本查明了京津冀地區(qū)、東南沿海地區(qū)、共和盆地3個地區(qū)地熱資源分布、潛力、開發(fā)利用現(xiàn)狀，服務于地方清潔能源利用。通過系列工作，在資源、理論、技術、裝備等方面取得一系列進展。

2.成果簡介

（1）提出我國水熱型與干熱巖型地熱資源“同源共生-殼幔生熱-構造控熱”的成因機制，完善了我國地熱資源成因理論。針對地熱資源形成理論認識不統(tǒng)一問題，系統(tǒng)研究了我國地熱資源形成的地質背景和賦存特征，揭示了賦存規(guī)律，編制了中國地熱資源分布圖、大陸控熱新構造圖等圖件。通過對不同類型區(qū)地熱資源的分析，提出水熱型和干熱巖型地熱資源的熱均來源于地幔和地殼，構造控制熱液聚斂，熱液活動又反作用構造活動，西南、東南、東北不同構造區(qū)水熱與巖熱相伴相生。闡明了古潛山復合型、深坳陷層控型、近代火山活動型、熱控構造型、斷陷盆地地壓型、陸陸碰撞板緣型、隆起山地深循環(huán)型共7種水熱型地熱成因機制，提出了包括近代火山型、強烈構造活動帶型、高放射性花崗巖型以及沉積盆地型共4種干熱巖成因模式，豐富完善了我國地熱資源成因理論。

（2）基本查明我國典型地區(qū)干熱巖型地熱資源潛力， 編制了《干熱巖地質勘查技術要求》。完成共和盆地及其外圍地區(qū)和東南沿海地區(qū)干熱巖型資源潛力評價。采用體積法、比擬法等方法進行干熱巖型資源評價。結果表明，共和盆地3~5km干熱巖型資源總量為1.85×1018J，折合標準煤6.31×108t。東南沿海地區(qū)是我國高熱流花崗巖型和近代火山型干熱巖型資源的主要分布區(qū)（圖1）。東南沿海3~10km干熱巖型資源量為2.06×1024J，折合標準煤6.99×1013t。其中東南沿海福建（南靖、雷峰）、廣東（從化、惠州、雷州半島）和海南（瓊北）重點工作區(qū)3~10km資源量分別折合標準煤1.40×1011t 、2.14×1011t和1.80×1011t。系統(tǒng)總結整理了干熱巖地質調(diào)查評價及開發(fā)利用的相關資料，參考我國現(xiàn)行的《地熱資源地質勘查規(guī)范》（GB/T 11615），重點調(diào)研藏南地區(qū)、云南西部（騰沖）、華北（渤海灣盆地）、鄂爾多斯盆地東南緣的汾渭地塹等地區(qū)干熱巖資源賦存特征及勘查技術方法，通過對不同類型干熱巖地質條件的解析，編制了《干熱巖地質勘查技術要求》，為我國干熱巖地質勘查工作提供指導。

圖1 東南沿海廈門-瓊北地區(qū)酸性巖漿巖體分布

（3）提出了“采灌均衡、深淺聯(lián)用、經(jīng)濟高效、永續(xù)開發(fā)”的水熱型地熱資源評價理念，編制《地熱資源評價方法及估算規(guī)程》，并在京津石地熱資源評價中得到應用。突破以靜態(tài)儲量為基礎的地熱資源評價方法限制，提出考慮熱流補給的采灌均衡條件下地熱資源動態(tài)評價技術。編制《地熱資源評價方法及估算規(guī)程》，參考我國現(xiàn)行的《地熱資源地質勘查規(guī)范》（GB/T 11615），更新了地熱資源儲量計算方法、地熱資源儲量可靠性評價、地熱流體質量評價和地熱資源開發(fā)利用評價及地熱資源勘查評價報告編寫的有關要求。在此指導下，完成了京、津、冀水熱型地熱資源各項參數(shù)的“三區(qū)統(tǒng)一”工作，京津冀地區(qū)水熱型地熱資源考慮回灌條件下地熱流體年可開采熱量為2.3×1018J，折合標準煤7.8×107t。查明華北油田采油尾水年可開采熱量為1.4×1016J，折合標準煤4.8×105t。

（4）多處探獲高產(chǎn)能地熱井，提高了地熱資源儲量，指導了我國東部地熱資源勘查工作。首次在天津東麗湖鉆入霧迷山組二段新儲層。位于天津潘莊凸起區(qū)的CGSD-01井勘探結果顯示潘莊凸起構造區(qū)霧迷山組二段熱儲發(fā)育穩(wěn)定，裂隙發(fā)育，賦水性好，具有較大開發(fā)利用前景。完鉆井底溫度105℃，井口出水溫度100℃，單井日涌水量達到3120m3，對薊縣系霧迷山組二段熱儲層的富水性和水溫取得全新認識，證實了天津地區(qū)主力開采層下存在高產(chǎn)能新儲層。廣東惠州鉆獲中國東部溫度最高，壓力和流量最大的高產(chǎn)能地熱井。在廣東省惠州市黃沙洞村實施完成的惠熱1井，井口穩(wěn)定溫度118℃，流量每小時137m3，發(fā)電能力可達3MW，是我國東部溫度最高，壓力和流量最大的高產(chǎn)能地熱井。此外，水質分析顯示含有豐富的微量元素和礦物質，其中偏硅酸含量為211.8mg/L，達到理療天然礦泉水濃度標準�；轃�1井的突破性成果表明廣東沿海具備較高深部熱能潛力，前景十分廣闊（圖2）。

圖2 施工現(xiàn)場及野外照片

a—惠熱1井鉆獲自噴地熱孔；b—地質剖面調(diào)查；c—地熱地質調(diào)查

（5）突出地質調(diào)查與科技創(chuàng)新的結合，獲批國家重點研發(fā)計劃項目2項，課題1個，提高了科技創(chuàng)新能力。其中“雄安新區(qū)深層地熱資源探測評價技術示范” 項目和“深部碳酸鹽巖熱儲層強化增產(chǎn)與利用綜合評價技術”項目，圍繞京津冀地區(qū)規(guī)�；�清潔供暖的國家需求和指南方向，力爭形成可推廣應用的深部地熱資源探測技術與評價方法，構建可復制推廣的強化增產(chǎn)與評價技術體系，實現(xiàn)深部碳酸鹽巖熱儲的強化增產(chǎn)、持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)與高效利用，大幅度提高區(qū)域地熱資源的保障能力，為緩解京津冀霧霾，實現(xiàn)清潔供暖提供技術支撐。

（6）加強技術與裝備研發(fā)，獲批自然資源部地熱與干熱巖勘查開發(fā)技術創(chuàng)新中心，為地熱資源開發(fā)提供了有效的室內(nèi)模擬、試驗平臺（圖3）。該中心圍繞解決地熱、干熱巖探、采、用等方面的共性關鍵技術問題，開展地熱、干熱巖技術與裝備研發(fā)、人才培養(yǎng)、產(chǎn)業(yè)孵化，打造成具有核心技術和綜合競爭力的國際一流技術創(chuàng)新平臺。中心建設有地熱科學與探測實驗室、京津冀地熱資源梯級綜合開發(fā)利用科研基地（獻縣）等實驗室和基地，具有較強的科研承載能力。

圖3 干熱巖熱能置換模擬系統(tǒng)

3.成果意義

通過項目實施，提高了京津冀及廣東惠州、青海共和盆地等重點地區(qū)地熱地質調(diào)查精度和評價等級，在資源、技術等方面取得一系列進展，開創(chuàng)了我國深部地熱能勘查開發(fā)利用的新局面，為京津冀地熱調(diào)查科技攻堅戰(zhàn)和青海共和盆地干熱巖試驗性勘查開發(fā)科技攻堅戰(zhàn)的繼續(xù)實施打下了堅實基礎。

（中國地質科學院水文地質環(huán)境地質研究所 王貴玲 王婉麗供稿）