有聲手賬丨【奮進(jìn)新時(shí)代·展品背后的故事⑨】尋巖之路
【奮進(jìn)新時(shí)代·展品背后的故事】
“這是塊什么石頭?能做什么用?”一塊柱狀淺肉紅色的巖石,在“奮進(jìn)新時(shí)代”主題成就展中央綜合展區(qū)生態(tài)文明建設(shè)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(zhì)調(diào)查局青海共和盆地干熱巖勘查試采現(xiàn)場GH-02井的干熱巖巖心。
干熱巖是什么?它是一種埋藏于地球深部、內(nèi)部不存在或僅存在少量水、溫度高于180℃的高溫巖體。據(jù)中國地質(zhì)調(diào)查局估算,我國陸區(qū)3千米至10千米深度干熱巖資源潛力折合856萬億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,按2%可采計(jì)算,相當(dāng)于我國2021年能源消費(fèi)總量的3200倍。
“2013年,中國地質(zhì)調(diào)查局在開展全國干熱巖資源調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn),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(jìn)去幾分鐘就煮熟了?!敝袊刭|(zhì)調(diào)查局干熱巖勘查與試采指揮部首席科學(xué)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(shù)給地球‘做CT’,在共和盆地恰卜恰地區(qū)圈定了深埋地下的干熱巖體。”
在此背景下,中國地質(zhì)調(diào)查局與原青海省國土資源廳聯(lián)合在共和盆地開展干熱巖勘查評價(jià)工作。
“尋巖之路”并非一帆風(fēng)順?!半S著鉆探深度不斷加大,溫度越來越高,地層壓力越來越大,難題也越來越多,鉆桿斷了、鉆頭壞了、卡鉆等情況時(shí)有發(fā)生,但又沒有可借鑒的經(jīng)驗(yàn),團(tuán)隊(duì)只能在不斷摸索中探尋正確的解決辦法。”青海省地礦局水工環(huán)調(diào)查院正高級工程師郭守鋆回憶起當(dāng)時(shí)測溫讀數(shù)的場景,語氣中滿滿的興奮,“經(jīng)過4年的共同努力,我們終于在共和盆地恰卜恰地區(qū)3705米深處,鉆獲溫度超過200℃的高溫干熱巖體,實(shí)現(xiàn)了我國干熱巖勘查重大突破?!?/p>
這只是“尋巖之路”的第一步。2018年,中國地質(zhì)調(diào)查局聯(lián)合青海省人民政府在共和盆地,展開了一場干熱巖勘查與試采的科技攻堅(jiān)戰(zhàn)?!拔覀冊诠埠团璧叵群筱@了5眼干熱巖試驗(yàn)性開采井,合計(jì)鉆探進(jìn)尺超過20千米,獲取了8000多件巖心、巖屑樣品,建成了我國首個干熱巖勘查試采試驗(yàn)基地?!蓖踬F玲說。
那么,如何將干熱巖的“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(fā)干熱巖?!备蔁釒r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,使巖體開裂形成主裂縫;在此基礎(chǔ)上,用人工干預(yù)的方式在主裂縫周邊預(yù)設(shè)的方向形成相互交錯、連通的密集裂縫網(wǎng)絡(luò),構(gòu)建地下?lián)Q熱空間,以便于水與高溫巖石充分接觸加熱,“就像在地下數(shù)千米深處,做一臺精密的微創(chuàng)手術(shù)。”
2020年8月,干熱巖勘查與試采指揮部帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)連續(xù)“手術(shù)”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(guī)?;斯醿?。
“換熱空間有了,新的難題又出現(xiàn)了——如何克服地層復(fù)雜條件,讓水順利注入、連續(xù)抽出,進(jìn)行穩(wěn)定的地?zé)崮馨l(fā)電?”葉成明回憶,“我們反復(fù)試驗(yàn),變換注采方式,摸索最優(yōu)注水流量,經(jīng)過3個月上百次的測試,終于在2021年中秋節(jié)那天,采出高溫?zé)崴?,推動發(fā)電機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)了我國首次干熱巖試驗(yàn)性發(fā)電并網(wǎng)!”
一路上,團(tuán)隊(duì)攻克了高溫鉆進(jìn)、規(guī)模造儲、循環(huán)連通、換熱發(fā)電等關(guān)鍵技術(shù)難題,基本形成了干熱巖勘查試采全流程技術(shù)體系,邁出了干熱巖試采的關(guān)鍵一步。
“目前,我們正在開展干熱巖試采發(fā)電增效技術(shù)攻關(guān)和技術(shù)路徑的優(yōu)化。我相信,‘尋巖之路’的前景一定是光明的!”站在高聳的鉆塔和整齊的發(fā)電設(shè)備下,王貴玲細(xì)細(xì)凝望,暢想未來……
監(jiān)制:張寧 李政葳 廖慧
統(tǒng)籌:劉夢
策劃:李方舟
采訪:萬瑪加 王雯靜
動畫:劉昊 李飛
配音:雷渺鑫
攝影:季春紅 冉旻鷺
視覺設(shè)計(jì):杜丹
制作:光明網(wǎng)要聞采訪部 新聞中心
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