地热资源的开发与保护方法

  开发地热资源与开发其他固体矿产资源不同，它是通过钻探地热井采取热储层中的地热水来实现的，但它又与常温地下水有常年性的补给来源不同，在一定意义上是不可再生的自然资源之一，资源的开发与保护应并重。依据地热资源的特点和我国多数地热田开发利用的实践，为合理开发有效利用地热资源，一般的作法是：

 

  1) 开采深度取决于热储层的埋藏深度及当前的开采技术经济水平。构造隆起区受断裂构造控制的对流型地热田，深部的地热水沿断裂循环，在适宜的构造部位排出地表，通过勘查，可在浅部找到来自深部温度较高的地热水，地热水的开发深度一般都比较浅，如近年来在海南等沿海地区勘查开发的地热田，开采利用50～80℃的地热水，开采深度一般都在300m以内。处于沉积盆地主要靠地热增温的传导型地热田，只有达到相当深度的热储层才有实际开采意义，因而地热水的开采深度均比较深，如华北盆地区的大多数地热田，欲开采40℃以上的地热水，热水井深度一般须达到1 000m以上。就当前我国地热水开发的经济技术水平而论，开采深度超过2 500m的地热水已不经济了。

 

  2) 大多数地热田实行边探边采或滚动式勘查开发。由于地热资源的开发是通过勘探打井直接取地热水实现的，不论是地热勘探孔还是地热水源井一经打成，就可用于地热水的开发，因此地热资源开发并不需要等到勘探工作结束后。中国不少地热田的勘探经验也证明了这一点，即地热勘探孔，结合地热开发的实际需要进行，勘探结束后，转入开发利用；一些地热水开采井，结合地质勘探进行，又为全地热田的勘查提供信息。两者相结合，既解决了地热勘查工作投资大，经费不足的问题，又解决了开发单位急需利用地热资源的矛盾，收到了事半功倍的效果。

 

  3) 地热田开发一开始，就需加强动态监测。地热资源是在特定地质条件和一定的地质历史时期里形成的，其补给来源受到特定地质构造条件的限制，补给量有限，有的基本没有补给，在一定意义上讲是不可再生的资源，开发一点，就消耗一点，开发得多，消耗得多，这一变化都将在地热水的动态变化中显现出来。中国绝大多数地热田，随着开采量的增加，地热水水位逐年下降就是很好的例证。系统地取全取准地热开采动态观测资料，尤其是开采量与相关的水温、水位、水质动态监测资料，是重新评价地热田的可采资源，对地热田实行科学管理的重要手段和依据。动态观测在地热田勘查开发一开始就应引起足够的重视。

 

  4) 地热回灌是提高地热资源利用率的必要手段。中国一些地热田在短短几年、十几年的开采中，就形成了数十米的水位下降，为减少水位下降不得不严格控制其开采量。如北京东南城区地热田，每开采150万m3的地热水，水位平均就下降１m，因而不得不将其年开采量控制在400万m3左右。天津塘沽、西安等地热田，每年也以2～3m的速度下降。可是，按其采出的水量进行热量换算，按目前的开采水平进行限量开采，100年内采出的热量仅仅是热储层中储存热量的1％～2％，储存水量的2％～5％，显然，地热资源没有得到有效的开发，其原因在于热水资源补给不足，已开发的地热水资源是靠降低水位，消耗已有的储存量来实现的，增大开采量，必然加大地热水水位的降低。为提高地热资源的利用率，可通过对热储层进行人工回灌来实现，法国巴黎盆地地热资源开发有这方面的经验，中国天津滨海地区也开始了这方面的试验研究。

 

  5) 地热开发必须同时重视环境保护：地热水开发相应地可引起两个环境地质问题：一是随着开采量的增大，在开采影响区内，引起地下水位下降，进而造成地面沉降，尤其是浅部热储层为软弱松散层的地区，因开发地热水，局部地段已引起了数十厘米的地面沉降，造成了一些危害；二是高矿化度或含有害成分超标的地热废水排放，对当地浅层水形成的污染。这是开发地热水应引起重视的。