【奮進新時代·展品背後的故事】

光明日報記者 萬瑪加 王雯靜

“這是塊什麼石頭？能做什麼用？”一塊柱狀淺肉紅色的岩石，在“奮進新時代”主題成就展中央綜合展區生态文明建設單元亮相，吸引了不少參觀者。原來，這是來自自然資源部中國地質調查局青海共和盆地幹熱岩勘查試采現場GH-02井的幹熱岩岩心。

10月12日，北京展覽館，“奮進新時代”主題成就展中央綜合展區生态文明建設單元，展出的幹熱岩吸引了衆多觀衆觀看。冉旻鹭攝/光明圖片

幹熱岩是什麼？它是一種埋藏于地球深部、内部不存在或僅存在少量水、溫度高于180℃的高溫岩體。據中國地質調查局估算，我國陸區3千米至10千米深度幹熱岩資源潛力折合856萬億噸标準煤，按2%可采計算，相當于我國2021年能源消費總量的3200倍。

“2013年，中國地質調查局在開展全國幹熱岩資源調查時發現，青海共和盆地地表有大量溫泉，溫度最高的超過了90℃，雞蛋放進去幾分鐘就煮熟了。”中國地質調查局幹熱岩勘查與試采指揮部首席科學家王貴玲解釋，“就像做體檢一樣，我們采用多種地球物理技術給地球‘做CT’，在共和盆地恰蔔恰地區圈定了深埋地下的幹熱岩體。”

在此背景下，中國地質調查局與原青海省國土資源廳聯合在共和盆地開展幹熱岩勘查評價工作。

“尋岩之路”并非一帆風順。“随着鑽探深度不斷加大，溫度越來越高，地層壓力越來越大，難題也越來越多，鑽杆斷了、鑽頭壞了、卡鑽等情況時有發生，但又沒有可借鑒的經驗，團隊隻能在不斷摸索中探尋正确的解決辦法。”青海省地礦局水工環調查院正高級工程師郭守鋆回憶起當時測溫讀數的場景，語氣中滿滿的興奮，“經過4年的共同努力，我們終于在共和盆地恰蔔恰地區3705米深處，鑽獲溫度超過200℃的高溫幹熱岩體，實現了我國幹熱岩勘查重大突破。”

這隻是“尋岩之路”的第一步。2018年，中國地質調查局聯合青海省人民政府在共和盆地，展開了一場幹熱岩勘查與試采的科技攻堅戰。“我們在共和盆地先後鑽了5眼幹熱岩試驗性開采井，合計鑽探進尺超過20千米，獲取了8000多件岩心、岩屑樣品，建成了我國首個幹熱岩勘查試采試驗基地。”王貴玲說。

那麼，如何将幹熱岩的“熱”換出來以供使用呢？

“目前，主要采用人工壓裂造儲的方法開發幹熱岩。”幹熱岩勘查與試采指揮部施工總工葉成明介紹，首先通過深井向地下深處注入大量冷水，使岩體開裂形成主裂縫；在此基礎上，用人工幹預的方式在主裂縫周邊預設的方向形成相互交錯、連通的密集裂縫網絡，構建地下換熱空間，以便于水與高溫岩石充分接觸加熱，“就像在地下數千米深處，做一台精密的微創手術。”

2020年8月，幹熱岩勘查與試采指揮部帶領團隊連續“手術”12天，在地下3500米到4000米深度，建成我國首個體積超過千萬立方米的規模化人工熱儲。

“換熱空間有了，新的難題又出現了——如何克服地層複雜條件，讓水順利注入、連續抽出，進行穩定的地熱能發電？”葉成明回憶，“我們反複試驗，變換注采方式，摸索最優注水流量，經過3個月上百次的測試，終于在2021年中秋節那天，采出高溫熱水，推動發電機組穩定運轉，實現了我國首次幹熱岩試驗性發電并網！”

一路上，團隊攻克了高溫鑽進、規模造儲、循環連通、換熱發電等關鍵技術難題，基本形成了幹熱岩勘查試采全流程技術體系，邁出了幹熱岩試采的關鍵一步。

“目前，我們正在開展幹熱岩試采發電增效技術攻關和技術路徑的優化。我相信，‘尋岩之路’的前景一定是光明的！”站在高聳的鑽塔和整齊的發電設備下，王貴玲細細凝望，暢想未來……

來源：光明網-《光明日報》

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