中深层地热资源勘探开发技术与典型应用

摘要

在全球能源结构转型和清洁能源需求不断增长的背景下，中深层地热资源作为一种现实的本土、稳定可再生能源，正受到国际社会的极大关注。中国的地热资源分布呈现出明显的地域性特征，东部和西南部地区具有较高的地热资源开发潜力。中深层地热资源的理论能量储量相当于12 500亿吨标准煤。目前，我国已经建立了一套相对成熟的中深层地热资源勘探开发技术体系，覆盖了从全面勘探到高效开发的各个环节，极大提升了资源的勘探精确度和开发效率。在地热勘探评价技术中，地热系统要素综合分析技术揭示地热资源富集规律和形成机制，地球物理综合探测技术重点聚焦刻画断裂构造样式和含水热储展布，地热资源选区评价技术逐级聚焦圈定有利开发目标区，这一系列技术有效应用于华北地区地热勘探工作，部署的勘探井成功率超过80%;地热高效开发技术中，地热田多场耦合模拟技术指导优化开发参数，在满足生产需要的同时防止热突破；地热能开发钻完井技术因地制宜完善井身结构、钻完井工艺，保证地热井安全高效的施工；地热水自然回灌技术和取热不耗水技术在开发过程中有效保护地下热储和维持水层压力，保障地热能的可持续开发。在我国众多中深层地热资源规模开发实践中，渤海湾盆地的雄安地区和关中盆地的咸阳地区分别是盆地内碳酸盐岩热储和砂岩热储开发的典型代表。针对两个地区不同的地热地质条件，运用地质建模和数值模拟技术，提出了井网布局和开发参数优化方法，确保地热项目的长期稳定运行，为具有类似地质条件地区地热资源的高效、环保和可持续开发提供了参考借鉴。

关键词

中深层地热资源 / 勘探开发技术 / 地热系统要素 / 可持续开发

基金资助

国家科技重大专项“重点地区深部热能探测评价(2024ZD1003600)”