地热开发利用技术发展的建议与规划

  当前，我国地热开发利用工作中，普遍存在着地热资源勘查程度偏低；资源家底不清；以利用地热水（气）为主而不是以利用热能为主；缺乏统一的开发利用规划；深部开发风险高、开采深度浅、利用程度偏低；全国缺乏统一的法规，管理制度不健全、存在多头管理等问题。在一定程度上影响着地热开发利用的快速发展。针对存在的这些问题，提出以下建议：

 

  1、加强地热资源的勘查研究，查清地区可开发利用的地热资源量及其开发利用条件。在资源勘查中，应针对不同的地热田类型，采取相应的勘查方法。对于呈带状分布、受断裂构造控制的地热田，应着重查明控热断裂构造的展布方向及赋存条件、地热水的补给来源及其补给量，评价地热水的可持续开发利用量。对于呈层状分布的盆地型地热田，应着重查清主要热储层的埋藏条件、渗透性能及上覆岩层地温梯度，圈定适宜开采的地区及有利的开采地段，确定在一定时期内可持续开发利用的资源量。对于浅层地热资源，应着重查明浅部地层结构、渗透性能，确定水（地）源热泵的适宜区（段），测试地层热交换参数，评价在保持热均衡条件下的可利用的资源量。

 

  2、制定统一的开发利用规划。依据地区的资源条件，制定地区统一的开发利用规划。为了资源的可持续利用，应区别以下几种情况：

 

  （1）对于泉源型地热资源，其规划开发的利用量，以长期的泉水流量动态监测资料为依据，其年平均开发利用量，不宜大于泉水的枯期流量。

 

  （2）对于不具备回灌条件的新生界热储，其规划开发利用量，以一定时限内保持一定降速条件下的开采量为依据来确定开发利用规模及开采年限，严格控制水位的年下降速率。

 

  （3）对于具备回灌条件的基岩热储（主要是灰岩热储），其规划开发的利用量，在某种程度上取决于回灌量的大小，以采灌量保持一定比例的动态平衡开采量为依据，确定开发利用规模并对采灌量实行严格控制。

 

  （4）对于浅层地热资源，其规划应明确划定水（地）源热泵适宜地区，结合城镇发展的实际需要制定。

 

  3、提高勘查、开发利用技术。新区与深部地热资源开发风险高、难度大，是地热界的共识。开采愈深，风险愈大。近几年，在新区和开发深部地热资源时，有不少未能达到预期目的甚至是失败的。如北京的王佐、地坛、亚运村、来广营、金融街等地的深井，上海青浦、哈尔滨北区等地地热勘查均未取得满意结果。为了减少钻井风险，主要应从以下几方面努力：一是投入精度高的地球物理勘查方法，如可控源音频大地电磁测深等技术设备进行深部地质勘查，搞清深部地层结构、分布，为正确地选定钻井位置和编制地质设计文件提供依据。二是改进成井工艺，包括钻机设备选型、钻井结构设计、循环液的选用、防孔斜技术、防渗漏问题的处理技术、洗井技术等环节。

 

  4、优化资源的配置。我国目前开发利用地热资源的主要方式是通过开采其载体—地热水。地热水是集热、矿、水于一体的宝贵资源，开发利用时只有对这三方面实行综合利用、梯级利用、循环利用，才能体现其最佳的经济、资源和环境效益。现阶段要做到这一点，还需做出很大的努力。

 

  5、积极实施地热回灌。地热回灌是提高地热资源采取率、减少污染、保持稳定的地热水位（头）和良好的开采状态、维持资源可持续利用的有效措施。早期开采的盆地型地热田，隨着开采量的增加、开采年限的增长，地热水位（头）都呈现出逐年下降的趋势，水位下降速率与开采量大小、开采时间的增加成正比关系，直接影响着热田的持续利用。实施地热回灌工作，对减缓热水位（头）的降速和热水位的稳定、回升有一定的作用。有条件、有能力回灌的盆地型地热田，在开采一段时后，具备自流回灌的条件时，都应积极推进地热回灌，尤其是对于渗透条件好的灰岩热储，应普遍推行地热回灌。以利用热储中的“热”为主，实现由取热储中的“热水”，向取热储中“热能”的方向转化。在有明显补给区的地热田，为减少回灌成本，还可考虑在其补给区或热储埋藏较浅的部位，利用其他清洁水源实施集中回灌。

 

  6、防高矿化地热水对环境的污染。部分地热水中溶解性总固体含量高，有的高达10克／升以上，有的地热水中某些组份含量超过排放标准。这些地热水利用后若随意排放，就会对环境会形成一定的污染，值得重视。

 

  7、加强开采动态监测。国内外早期开发利用地热田的经验表明，热田开发过程中进行动态监测，是热田统一管理、指导持续开发利用的需要，是进行资源可靠性评价的主要依据。热田投产后，就应对其开采量、水位（头）、水温、水质的动态变化进行连续而系统的监测，掌握其变化规律，分析开采量与水位（头）下降的关系，确定能够使水位（头）保持相对稳定的开采量，以确保资源的可持续利用。

 

  8、强化对热田开发利用的统一管理：地热资源具有公共性、资源性、可持续性、流动性的特征，属国家所有，应主要为公众服务。随着对地热资源开发利用的普及，一些地热田（或集中开采地区）的开采井不断增加，少则几眼，多则上百眼，分属不同的单位和部门，开采过程中相互干扰的问题普遍存在，为了资源的可持续利用，建立统一的管理制度势在必行。就全国来说，制定“地热资源管理办法”，统一对地热资源的管理也势在必行。

 

  9、积极推进“中国地热城”、“中国温泉之乡”的建设活动。在地热资源开发利用较集中的城镇地区，按照“资源清楚、利用高效、管理到位、环境优美、传承文化、持续利用”的标准要求，由行业协会授予（命名）“中国温泉之乡（地热城、示范区）”的称号。这将有利于推动地热开发的规范化与法制化管理，促进地热（温泉）资源的合理开发利用及当地社会经济的发展，是政府主管部门、地热资源勘查与开发单位都十分欢迎的事，应在严格掌握标准、突出特点的基础上积极予以推动。

 

  10、开展“干热岩”开发利用的试验研究。“干热岩”具有巨大潜在热能，是未来能源开发利用的重要组成部分。目前我国在这方面的应用还是空白，但从我国的经济发展水平、干热岩的资源条件、开发利用技术等方面来说，还是具备条件的，社会也有了这方面的需求。应积极创造条件，开始“干热岩”利用的试验研究，为后续的开发利用积累经验。