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地热新发现丨海南打出优质干热岩井,专家:商业化开发仍需时日

2018年05月08日17:26 来源:搜狐媒体平台

  

  ▲海南琼北干热岩钻井

日前,我国东部第一口干热岩井在海南琼北完钻。在琼北4387米深的地下,185℃的干热岩(非稳态测温)昭示着东部地区优质的地热资源。

《地热能开发利用“十三五”规划》在中明确指出,在“十三五”时期,通过建立2-3个干热岩勘查开发示范基地,形成技术序列、孵化相关企业、积累建设经验,在条件成熟后进行推广。

“2-3个示范基地的建设不能停留在规划里。如果没有实实在在的项目,在下一个文件或者规划中,涉及到干热岩或许还只能是这样一个设想数字。”中国工程院院士、国家地热中心指导委员会主任曹耀峰指出,无论是去年青海共和盆地钻获干热岩体还是此次海南琼北的发现,“终于让干热岩的研究和发展找到了真实的‘战场’,我们可以切实地做事情了”。

文丨姚金楠 中国能源报记者 通讯员 项俊平

  尚处研究示范阶段

  曹耀峰口中的“做事情”正在被一步步实践。

  “第一口井打了60多天就成功了。”主持海南琼北干热岩项目开发的中国地质大学(武汉)地质调查研究院教授李德威介绍,琼北地区钻获干热岩不同于此前在花岗岩等致岩体中的钻探,“这里的干热岩是在沉积岩中发现的,岩体相对疏松,打井和压裂的难度都大大降低。而且单从打井环节看,成本要比花岗岩体节约至少1/3”。

  “下一步将马上开始进行压裂,根据压裂的方向判断第二口井的钻探位置。两口井连通后就具备发电条件可以建地面电站了。”李德威告诉记者,虽然现在工程进度还远未到建电站的时候,但如果打井顺利,“稳态测温应该会超过190℃,‘一注两采’后电站规模可能达到4MW左右。”

  琼北项目快马加鞭,青海干热岩开发也紧锣密鼓。3月底,中国地调局、青海省国土资源厅和中国石化集团公司三方也讨论制定了《青海共和盆地干热岩实验性勘察开发科研攻坚战实施方案》,明确三方分工,“力争到2025年建成世界一流可复制可推广的干热岩勘察开发示范工程”。

  虽然相关工作正在积极推进,但曹耀峰坦言,一些企业和科研机构的热情投入的确使我国干热岩的基础理论和工程技术都有了一定积累,但并没有进行增强型地热系统(EGS)现场试验。“总体上距离国外多年的EGS工程示范阶段还存在较大差距,勘探开发利用还处于起步阶段。即便是国际上一些起步稍早的国家,目前也仍处于试验和示范阶段,距离商业化开发还有很长的路要走。”

  采访中,曹耀峰一再向记者强调:“打出干热岩大家都很激动,但此前我看到一些说法,提到干热岩发电的利用率是光伏、风电的多少倍,规模化开发后电价比其他可再生能源便宜多大幅度。现阶段还没有成熟的项目,不能以这样的角度去看待干热岩。干热岩确实是开发潜力巨大的可再生能源,但目前最重要的还是结合具体资源点研究试验,先做起来再谈其他优势。”

  高端装备能力还需精进

  在不断实践的过程中,国内干热岩开发的装备制造能力也在不断提升。

  “最初很多钻井设备我们都是从国外进口,甚至是租用别国设备,现在国内的钻井装备已经有了很大进步。”据琼北干热岩项目项目工程技术人员介绍,目前国内在地热钻井的井架、套管、油管等设备上,国内成熟的钻机生产企业已经很多,而且无论是制造水平还是价格都已经具备国际竞争力。

  但在控制系统和发电系统上,与国外先进企业还有一定的差距”。工程人员告诉记者,在自动控制设备和高端钻机的发电机上,虽然国内企业已经可以生产,但设备的稳定性还不足以和国际先进水平抗衡。

  “如果要提升整个钻井装备的配套水平,例如一些核心测井仪器的芯片等部分设备还是要用国外的。但国内不存在空白,核心技术我们都掌握,只是提升稳定性尚需时日。”结合琼北项目工程,工程人员给记者分析了国内外装备制造的差距。“比如测井仪器上的温度计、压力计等仪表,这些设备需要深入到几千米深的地下,温度已经非常高。要想测量结果准确,设备的安全稳定运行是基础。国产的一些设备在这样的地下环境中难以长时间稳定运行,这些设备的生产水平就还需精进。”

  矿权申请仍存障碍

  在此次完钻琼北干热岩井的基础上,李德威指出,在海南福山断陷590平方公里的范围内、4500米深处、温度大于180℃的可开发干热岩面积约98平方公里。若要扩大工程范围,矿权申请环节尚面临问题。

  据李德威介绍,目前工程的具体点位矿权归属于中石油福山油田。“实施琼北干热岩井勘探施工的恒泰艾普(海南)清洁资源发展有限公司和福山油田方面签署了十年的合作协议,一旦开发成功福山油田有优先用电、用热的权利。”

  对此,恒泰艾普集团股份有限公司相关负责人表示,公司曾就地热探矿和采矿权问题向海南省国土资源主管部门提出过申请,但由于干热岩尚属新兴事物,当时得到的答复是国家无地热矿权的专门政策,所以无法批复。而如果申请整体矿权,“涉及资源种类和范围太广,过程更为复杂,很多时候民营企业难以推进。因此我们才和福山油田合作,在福山油田的矿权范围内开发地热资源。”

  李德威表示,根据他的研究结果,在我国很多老油田所在的区域都有干热岩资源分布,如果利用废弃油井开发,将节省大量的钻井成本。“可一旦推广起来,依照目前的政策,在这些区域的矿权申请会存在很多障碍。”

  同样的问题,在最早通过羊八井方式开发地热资源的西藏地区也广泛存在。曾经成功设计和开采了羊八井地热田高温深井的中国工程院院士多吉指出,在西藏地区,目前大部分羊八井区域的矿权归属于电网公司。“西藏地热资源丰富,在羊八井的基础上推进干热岩等增强型地热有非常好的基础条件。涉及到矿权问题,企业现在确实难以找到政策支撑,还只能通过商业合作的手段去尝试解决。”

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责编 |闫志强