1月9日,山东省人民政府新闻办公室公布了黄河三角洲重要消息:山东省地矿厅在这里钻出了华东地区最热的“热液”地热井!该井深度4002.17米,井底温度162摄氏度,产量101.3立方米/小时。每天可发电约25,200千瓦时,相当于约10,000人每天的用电量。该井周围环绕着约40平方公里的热地热田。预计总热值相当于4.78亿吨标准煤。一旦完全开发出来,碳排放量的减少量可与大型钢厂的年排放量相当。中国工程院吴强院士评价道:“这一成果在华东地区尚属首次,是一项突破习近平总书记指出,向地球深处进发,是我们必须解决的战略科技问题。这口深井,是山东省从地球深处获取热能、受益科技创新的生动实践。钻头如笔尖,向地下深处提出问题,一一写下地热谜团的答案。在没有路径的地方质疑结论,开辟新路径。在对“低温”的质疑中”,我们在现场通过“看、听、听、懂”的方式解决了这个项目。时间回溯到四年前。“当时压力很大,反对的意见也很多。”山东省地矿局研究员康凤兴回忆道,首先要忍受广泛的怀疑,然后才开始挖掘和挖掘。东营第一块土地。山东省地矿局801队生态地质中心主任魏山明也计算了这个比例。 “反对与支持基本上是一对一的冲突”的反对理由是有充分依据的。到2022年,在中国东部普遍较浅的断裂构造下,钻探地下数千米深处的高温地热资源,就像一场“淘金热”,注定是人力所难及的。当时,地热资源“西多东少”是大自然创造的预定结果。西藏、西部四川等板块经过反复压缩抬升的地区,热源丰富。但地质结构较为稳定的中国东部地区,显然缺乏热能“人才”,只是一个“低温仓库”。我看得出来。环顾四周,向中国东部深处“乞讨”热能尚无先例。进入无人居住的地区进行科学研究意味着钻头每下降一米,未知的风险就会增加。黄河三角洲的地下世界尤为特殊。该盆地充满了沙子和粘土等沉积物,据信具有低且均匀的热能。为什么这里的地热增加如此之多?不仅如此,东营市被盐水淹没,传统的检测方法在这里失效了。魏向明解释道:“就像医生首先需要做CT扫描来检查病灶一样,我们主要利用电磁来‘看’地下,但遇到东营盐层时电磁就不起作用了。”而且,作为一个需要经费的科研项目,预算总是很高的。即使有更好的检测工具,例如“3D地震”,数百万美元成本可能会引起强烈反对。但这种捐赠的存在是否意味着它是绝对禁止的呢?科学家们总是致力于寻找一个似乎没有出路的未来。在高温地热开发的情况下尤其如此。吴强院士坦言:“谁能掌握高温地热开发核心理论和技术,谁就能在清洁能源技术竞争中占据领先地位,构筑技术壁垒。”产业壁垒和优势。 “高温地热能以其稳定、调峰的发电特性,成为大国能源竞争的重要动向。放眼全球,美国、印尼、菲律宾等国家在地热能发电方面处于领先地位。这并不是地热能第一次成为我国能源发展的焦点。能源场景。 1970年10月 展望未来,地质学家李四光5月指出,水库是人类开发的新的自然能源,与人类发现可以燃烧煤炭和石油一样重要。自1989年地质界最高奖李四光地质科学奖设立以来,山东省地矿局多名人员载誉回国。面对中国东部新的地热问题,“遗产”这个词变得越来越重要。他拿着它说道:“我至少有百分之八十的信心,敢于顶住项目启动的压力。”山东省地矿局团队经过实地考察发现,东营其实有着得天独厚的优势:地下约20公里处有高温传导层,大而深的断裂带形成热量的“急坡”,致密的岩层就像厚厚的“天然屏障”。潜在的“液态热矿物”逐渐显现出来。“热储层位于这里地下约4000米处。 “康凤新态度坚定。对山东省地矿厅来说,在东营钻探的数千米深井也是几十年来积累的“证明”。自1958年建厂以来,我们每天都在钻探寻找水源和矿产。近几十年来,我们在山东省划定了96个地热区,全面覆盖了山东省中低温资源评价,拥有最全面的水文地质资料和最强大的水文地质资料。省水文地质专家认为,“穿越4000米深:在无解的情况下找到解决办法,打开地下“乐河”之门。”科学研究的每一次突破都始于向未知的勇敢进军。当项目实施团队山东省地矿厅801队将钻头指向东营大地,开始与地下深处的“潜规则”对话。穿刺刀片缓慢旋转并进行切割。它侵入了黄河三角洲平原表面的软沉积物,引发了团队对该盆地的疑问和担忧。 “我们已经钻了2000多米深的井,但4000米是另一个未知数。”项目负责人魏山明已经加入了这场地下深处的战斗。深度在增加,但难度却呈指数级增加。地质地层复杂,井壁容易塌陷,存在泄漏,高温高压环境等。第一次钻进时,伴随着机器有节奏的轰鸣声,地层仿佛按照一定的顺序,被锋利的钻头一层层切割。但在大约3500米处,博士病位已经达到极限了。巨大的断裂带是类似“地下迷宫”的地下结构。 “这种情况对于钻井作业来说非常困难。”赵志强师傅解释说,此时首要任务是“护壁”,即保持孔壁稳定,防止塌陷。由于漏水严重,团队尝试了各种有利于含水层的开塞方法,但都没有奏效。密封孔的唯一方法是使用水泥浆。至此,该项目已经失败。一个几乎无法解决的困境:用水泥浆密封可以防止孔壁塌陷,让钻屑随泥浆顺利排出,但充水的裂缝却完全密封,之前的一切努力都白费了。如果无法锁定,钻孔将停止,您只能完成钻孔。该团队正处于“悬崖边缘”。在当时的项目部会议上房间里的灯一直亮到天亮,反映出钻头一次又一次磨损和更换的过程。他们咨询了顶尖专家,联系了多家研究机构,尝试了数十种材料配比,进行了数百次测试……但团队却遭遇了一次又一次的失败。 “我真的想过放弃。”魏善明坦言。但放弃的念头背后却是更深层次的不舍和责任:“这么多兄弟在战斗,我们根本停不下来!”黄天迄今为止的努力得到了回报。经过几个月的时间微调泥浆的性能并进行无数次实验,团队终于找到了完美的平衡点。也就是说,泥浆在保护墙体和顺畅流动之间完美契合。训练又开始了,白天黑夜“越接近海拔3500米,心理压力就越大,不知道接下来会发生什么。”张陈凯长期从事一线工作山东省地矿厅801生态地质中心工作人员。 “当时,钻机日夜工作,我睡在隔壁的木屋里,晚上突然听到对讲机响,我立即起身穿好衣服,跑到现场。”挑战不仅仅限于成功钻探。在清理井以及到达目标热库抽水的过程中,该项目面临着新的挑战。就是出水口不太理想。 “我们感兴趣的热库是奥地利火山灰层。该层存在裂缝,热水从中流过。”然而,挖掘过程中产生的大量碎屑可能堵塞了部分裂缝。 “另外,蓄热层裂缝发育不均匀,导致水流路径不畅通。”魏山明说。经过多次反复,项目组发现“温度较高”。“这就像在深层岩层中进行‘微创疏浚手术’。”赵志强说,通过向数千米深的热储层注入特殊的高压酸施加压力,可以疏通热储层,打开细小的裂缝,让热地下水顺利流动。但在3500米以下的高温高压环境下,酸压裂面临着诸多挑战,酸配方必须能够有效溶解在不腐蚀井下设备的情况下,必须精确控制注入压力和速率,以保证裂缝不破坏岩层,反应时间短则效果弱,时间长则可能产生副作用。”“它的比重、喷射速度和反应时间。”魏山明说,这样做之后,就像打开了闸门一样,下面应该散落着一些细小的空间,但它们被疏通后连成一条河,热水突然喷涌而出。但即使“热河”筑坝,又会出现一个新的问题:如何稳定、持续地提取高温热水。普通水泵和设备监控装置会因超过100℃的高温而迅速损坏和失效。 160摄氏度、堪比10米高建筑的高压,团队再次迎难而上,研发出高耐用的高水头深井抽水系统和监测设备,这就像在高水头井里安装了强大的“心脏”和娇嫩的“神经”,使其能够长时间稳定地抽送高温热水,并准确监测现场的流量、压力等重要数据。我时间。经过一一攻克技术难关,东高寒1井井口喷出滚烫的蒸汽和热水。 “这条路就像一条不断攀登的路,永远充满山河,却又永远明亮清澈。”魏山明盯着井口,语气平静却充满波澜。新“中国热力探索地图”:开启中国清洁能源供应战略新空间。东营港附近,冬末的雾气中,有一口红蓝相间的小井,正冒着热气。这口深井地热井的成功钻探被称为“东驹1号”,为类似地区的勘探和开采带来了希望。地热供应的稳定性是一种卓越的品质,这使得地热能在众多新能源中“脱颖而出”。 “与风、水、太阳能等间歇性新能源不同,地热能几乎不受气候、天气、水文等条件的影响,具有“波动很小。”吴强院士说。“东高热一号”及周边地热田为提高我国能源供应韧性开辟了新的战略空间。“总结这些经验,我们进一步发展了‘沉积盆地潜山热液型’高温生热理论。”山东省地矿厅801队队长张云峰打了个微妙的比方。“这相当于提供了一个系统的类似区域的“藏宝图”。 “我们不再需要依靠经验‘打开盲盒’寻找高温地热能。”山东大学能源与电气工程学院副研究员李德祥更兴奋地说,“这很有可能释放出我国更大的地热潜力。”“东方高热1号”演练已经停止,但与伙伴的探险还没有结束。更多秘密的深处在地热田之外的巨大岩层中,在褶皱和断层带中,争夺黄金、丰富的铁和稀缺战略资源的战斗仍在继续。为了给国家能源资源带来“强大韧性”,山东省地矿局近年来谋划勘探“卡住”的稀有金属和战略矿产,“寻找国宝”的脚步丝毫不减。山东省地矿局国际科技合作处处长李国红表示,今年元旦过后,很多同事马不停蹄地奔赴全国各地。 “矿业人士常说,我们要走很远的路,为国家寻找宝藏,享受苦难,这很令人兴奋。”他们行走在山水之间。他们探索地球并为国家能源和资源安全生产新的钻石。演习仍在继续,但并未停止。在地球的深处,还有更多的宝藏等待着被唤醒。 (大众新闻记者方磊、张瑞雪、杨成、楼河君、策划、楼河君、杨科)