地熱開發利用技術發展的建議與規劃

  當前，我國地熱開發利用工作中，普遍存在著地熱資源勘查程度偏低；資源家底不清；以利用地熱水（氣）為主而不是以利用熱能為主；缺乏統一的開發利用規劃；深部開發風險高、開采深度淺、利用程度偏低；全國缺乏統一的法規，管理制度不健全、存在多頭管理等問題。在一定程度上影響著地熱開發利用的快速發展。針對存在的這些問題，提出以下建議：

 

  1、加強地熱資源的勘查研究，查清地區可開發利用的地熱資源量及其開發利用條件。在資源勘查中，應針對不同的地熱田類型，采取相應的勘查方法。對于呈帶狀分布、受斷裂構造控制的地熱田，應著重查明控熱斷裂構造的展布方向及賦存條件、地熱水的補給來源及其補給量，評價地熱水的可持續開發利用量。對于呈層狀分布的盆地型地熱田，應著重查清主要熱儲層的埋藏條件、滲透性能及上覆巖層地溫梯度，圈定適宜開采的地區及有利的開采地段，確定在一定時期內可持續開發利用的資源量。對于淺層地熱資源，應著重查明淺部地層結構、滲透性能，確定水（地）源熱泵的適宜區（段），測試地層熱交換參數，評價在保持熱均衡條件下的可利用的資源量。

 

  2、制定統一的開發利用規劃。依據地區的資源條件，制定地區統一的開發利用規劃。為了資源的可持續利用，應區別以下幾種情況：

 

  （1）對于泉源型地熱資源，其規劃開發的利用量，以長期的泉水流量動態監測資料為依據，其年平均開發利用量，不宜大于泉水的枯期流量。

 

  （2）對于不具備回灌條件的新生界熱儲，其規劃開發利用量，以一定時限內保持一定降速條件下的開采量為依據來確定開發利用規模及開采年限，嚴格控制水位的年下降速率。

 

  （3）對于具備回灌條件的基巖熱儲（主要是灰巖熱儲），其規劃開發的利用量，在某種程度上取決于回灌量的大小，以采灌量保持一定比例的動態平衡開采量為依據，確定開發利用規模并對采灌量實行嚴格控制。

 

  （4）對于淺層地熱資源，其規劃應明確劃定水（地）源熱泵適宜地區，結合城鎮發展的實際需要制定。

 

  3、提高勘查、開發利用技術。新區與深部地熱資源開發風險高、難度大，是地熱界的共識。開采愈深，風險愈大。近幾年，在新區和開發深部地熱資源時，有不少未能達到預期目的甚至是失敗的。如北京的王佐、地壇、亞運村、來廣營、金融街等地的深井，上海青浦、哈爾濱北區等地地熱勘查均未取得滿意結果。為了減少鉆井風險，主要應從以下幾方面努力：一是投入精度高的地球物理勘查方法，如可控源音頻大地電磁測深等技術設備進行深部地質勘查，搞清深部地層結構、分布，為正確地選定鉆井位置和編制地質設計文件提供依據。二是改進成井工藝，包括鉆機設備選型、鉆井結構設計、循環液的選用、防孔斜技術、防滲漏問題的處理技術、洗井技術等環節。

 

  4、優化資源的配置。我國目前開發利用地熱資源的主要方式是通過開采其載體—地熱水。地熱水是集熱、礦、水于一體的寶貴資源，開發利用時只有對這三方面實行綜合利用、梯級利用、循環利用，才能體現其最佳的經濟、資源和環境效益。現階段要做到這一點，還需做出很大的努力。

 

  5、積極實施地熱回灌。地熱回灌是提高地熱資源采取率、減少污染、保持穩定的地熱水位（頭）和良好的開采狀態、維持資源可持續利用的有效措施。早期開采的盆地型地熱田，隨著開采量的增加、開采年限的增長，地熱水位（頭）都呈現出逐年下降的趨勢，水位下降速率與開采量大小、開采時間的增加成正比關系，直接影響著熱田的持續利用。實施地熱回灌工作，對減緩熱水位（頭）的降速和熱水位的穩定、回升有一定的作用。有條件、有能力回灌的盆地型地熱田，在開采一段時后，具備自流回灌的條件時，都應積極推進地熱回灌，尤其是對于滲透條件好的灰巖熱儲，應普遍推行地熱回灌。以利用熱儲中的“熱”為主，實現由取熱儲中的“熱水”，向取熱儲中“熱能”的方向轉化。在有明顯補給區的地熱田，為減少回灌成本，還可考慮在其補給區或熱儲埋藏較淺的部位，利用其他清潔水源實施集中回灌。

 

  6、防高礦化地熱水對環境的污染。部分地熱水中溶解性總固體含量高，有的高達10克／升以上，有的地熱水中某些組份含量超過排放標準。這些地熱水利用后若隨意排放，就會對環境會形成一定的污染，值得重視。

 

  7、加強開采動態監測。國內外早期開發利用地熱田的經驗表明，熱田開發過程中進行動態監測，是熱田統一管理、指導持續開發利用的需要，是進行資源可靠性評價的主要依據。熱田投產后，就應對其開采量、水位（頭）、水溫、水質的動態變化進行連續而系統的監測，掌握其變化規律，分析開采量與水位（頭）下降的關系，確定能夠使水位（頭）保持相對穩定的開采量，以確保資源的可持續利用。

 

  8、強化對熱田開發利用的統一管理：地熱資源具有公共性、資源性、可持續性、流動性的特征，屬國家所有，應主要為公眾服務。隨著對地熱資源開發利用的普及，一些地熱田（或集中開采地區）的開采井不斷增加，少則幾眼，多則上百眼，分屬不同的單位和部門，開采過程中相互干擾的問題普遍存在，為了資源的可持續利用，建立統一的管理制度勢在必行。就全國來說，制定“地熱資源管理辦法”，統一對地熱資源的管理也勢在必行。

 

  9、積極推進“中國地熱城”、“中國溫泉之鄉”的建設活動。在地熱資源開發利用較集中的城鎮地區，按照“資源清楚、利用高效、管理到位、環境優美、傳承文化、持續利用”的標準要求，由行業協會授予（命名）“中國溫泉之鄉（地熱城、示范區）”的稱號。這將有利于推動地熱開發的規范化與法制化管理，促進地熱（溫泉）資源的合理開發利用及當地社會經濟的發展，是政府主管部門、地熱資源勘查與開發單位都十分歡迎的事，應在嚴格掌握標準、突出特點的基礎上積極予以推動。

 

  10、開展“干熱巖”開發利用的試驗研究。“干熱巖”具有巨大潛在熱能，是未來能源開發利用的重要組成部分。目前我國在這方面的應用還是空白，但從我國的經濟發展水平、干熱巖的資源條件、開發利用技術等方面來說，還是具備條件的，社會也有了這方面的需求。應積極創造條件，開始“干熱巖”利用的試驗研究，為后續的開發利用積累經驗。