1月9日,山东省政府新闻办公室在黄河三角洲发布消息:省地矿局在这里钻成华东地区温度最高的“水热型”地热井。

　　这口井深4002.17米,井底温度162℃,每小时出水量101.3立方米,能实现日发电量约2.52万度,可满足近万人日常用电。这口井,周边圈定近40平方千米高温地热田,预估总热量相当于4.78亿吨标准煤,全面开发后碳减排量可抵一座大型钢厂全年排放量。中国工程院院士武强称,这一成果在华东地区尚属首例,是高温地热资源勘探的重大突破。

实地“望闻问切”

在“低温区”质疑中立项

　　时光拉回4年前。“当时压力特别大,好多反对的声音。”山东省地矿局研究员康凤新回忆,要在东营打钻刨出第一抔土,先需在四起的质疑声中立得住。

　　反对声音有理有据。2022年,在我国华东整体浅层断裂的构造下,“淘金”般开掘地下数千米的深层高温地热资源,似乎注定人力难及。当时,地热资源“西丰东稀”是默认的自然造化结果。板块遭反复挤压抬升的西藏、川西等地区热源富集,地质结构偏于稳定的华东地区显然缺乏热能“天赋”,可谓公认的“低温仓”。

　　黄河三角洲的地下世界又尤为特殊。这一个满携泥沙、黏土等沉积物的盆地,向来被认为热能偏低且均一。这里怎会有“异军突起”的高温地热?

　　但禀赋如此,就代表绝不可为吗?实地“望闻问切”下,山东省地矿局团队发现东营实则独具优势:它的地下近20公里处存在高温传导层,深大断裂带构成热量“高速匝道”,致密岩层则如厚实的“天然棉被”锁住热能,一个潜在的“液体热矿”逐渐清晰浮现。“我们做深入研究后,认为此处地下4000米左右,可能存在高温热储层。”康凤新语气坚定。

在无解中求解

凿开地下“热河”之门

　　“我们打过最深2000多米的井,但4000米深又是另一个未知世界。”项目负责人魏善明全程参与这场向地球深处的攻坚战。深度在增加,难度却指数级攀升:地层复杂、井壁易坍塌、易漏失、高温高压环境等,一切皆属未知。

　　初期钻探,伴随机械富有节奏的轰鸣,地层似乎遵循某种秩序,被锋利的钻头一层层剖开。然而,钻头在3500米左右进入一个大型的地下构造断裂带,其犹如“地下迷宫”。“这种情况在钻探施工中极为棘手。”山东省地矿局八〇一队总工程师赵志强解释,此时的首要任务是“护壁”,即保持孔壁稳定,防止坍塌。

　　由于漏失严重,队伍尝试了各种利于含水层的堵漏方法均无效果,只能采用水泥浆封堵。此刻,工程陷入一个近乎无解的两难境地:用水泥浆封堵,能防止孔壁坍塌,钻屑可随泥浆顺利排出,但是含水裂隙将被彻底封死,导致前功尽弃；如果堵不住,只能终孔。

　　苦心人,天不负。通过无数次试验、调配泥浆性能,终于找到了一个完美的平衡点,实现了护壁与畅通的契合。

　　钻头又开启起工作的节律,昼夜不息。但是挑战并未止步于钻孔成功。在到达目的热储层进行洗井抽水过程中,项目又遇到了新难题:出水不理想。

　　又是几经波折,项目团队寻得“高温酸化压裂技术”。“这就像给深部岩层做‘微创疏通手术’。”赵志强比喻,通过向几千米下的热储层高压注入特殊的酸液并施加压力,溶解堵塞物、撑开微小裂缝,从而让地下热水更顺畅地流通。当技术难题一一攻克,滚烫的蒸汽裹挟着热水从“东高热1”井口喷涌而出。

　　“东高热1”地热深井成功钻探,将为同类地质条件地区探测开掘带来曙光。“总结此次经验,我们进一步创建了‘沉积盆地潜山水热型’高温成热理论。”山东省地矿局局长张成伟打了个精妙比方,“这就相当于为类似地质地区,我们可以提供一张成体系的‘寻宝图’,大家不用再靠经验‘开盲盒’找高温地热了。”山东大学能源与动力工程学院副研究员李德祥更显兴奋:“这极有可能释放全国更大的一个地热潜力。”　　　　据大众新闻