让地热资源“热”起来
让地热资源“热”起来——冀东油田地热资源评价工作纪实
地热能是一种地球内部的天然能量，主要来自地核热能和长寿命同位素放射性衰变生热。在供暖领域，地热能是唯一能大规模替代传统化石能源的清洁能源，同时在发电、化工、农业等多个领域都有良好的开发前景。
因地制宜开展以地热为主的新能源业务是保障国家能源安全、治理京津冀地区大气污染、实现油田提质增效的重要手段，也是实现中石油清洁替代、战略接替、绿色转型“三步走”战略以及实现习总书记提出的“碳达峰、碳中和”目标的有效途径。研究院科研团队自2016年以来，从曹妃甸到唐山市、河北省，再到华北地区，深入开展地热地质研究，完成多个地区地热资源评价，逐步形成大型砂岩热储资源评价体系，为油田新能源发展做出了积极贡献。
摸着石头过河，率先技术转型
七八年前，“地热能”对于研究院还是一个比较陌生和新鲜的词，它与石油有着很多共同点：埋深大、能源贮存于地下流体之中。
科研人员抱定决心，克服专业“盲区”，统计油区200余口油气钻井资料，调研各类学术著作、论文、报告，积极从油气地质向水文地质、地热地质转型。初步完成探区内地热地质勘查，明确了南堡凹陷及周边凸起地区处于世界四大地热带之一的太平洋地热异常带，具有丰富的地热资源，自上而下发育有新近系砂岩孔隙型热储、灰岩裂隙型热储、花岗岩干热岩等多层系、多类型热储层。确定了“热凸温凹”的聚热机理。
2018年，在中科院外协支援下，研究院完成曹妃甸地热供暖工程地质论证及开发方案部署，支撑建成全国最大的中深层集群式地热能开发利用项目，热负荷比传统煤炭锅炉供暖提高20%，为曹妃甸新城230万平方米提供了更优质、更清洁、更高效的热源。2019年，又在柏各庄凸起东段及马头营凸起地区完成地热资源评价，钻遇优质热储层，柳热1-6井热储地温梯度达8.4摄氏度/100米，为华北地区目前钻遇的最高地温梯度，保障了该地区50万平方米用热需求，完成华北地区首个新农村建设的清洁替代项目，同时也为油田对中高温水热型地热资源及干热岩的勘探开发提供支撑。
确定技术路线，开展合作研究
2020年，按照公司统一部署，研究院积极开展外部地区地热地质研究。
瞄准“2+26”城市。对京津冀周边“2（北京和天津）+26（河北、河南、山东、山西四省共26个重点城市）”大气污染防治重点城市进行详细的地热地质勘查和资源评价。这些城市和地区面临能源和环保双重压力，其中有20个城市或地区属渤海湾盆地构造，与曹妃甸地区具备相似的地质背景条件，具有发展地热能利用的先天优势。
研究院充分发挥资源和技术优势，创新提出沉积盆地型地热系统资源评价技术，形成大型砂岩热储高效勘探与集群式开发技术体系，建立高精度小面元资源评价方法。2021年与山东省第二水文地质工程地质大队开展合作研究，结合地面用热需求，完成对山东省滨州市滨城区、德州市武城县、菏泽市东明县等地区热源、热储、盖层、热传输通道、水质等条件的重点评价。当年8月，武探1井钻探成功，试水温度62摄氏度，水量160方/小时，达到设计标准。
之后，研究院开展地下水径排补给特征和地层沉积特征研究，完成最佳受效井网井距部署，编制开发方案设计。支撑建成了武城县地热供暖工程，该工程是中国石油首个域外地热供暖项目，也是山东省最大的中深层集群式地热开发项目，满足了武城县235万平方米用热需求，极大地缓解了武城县城区北部热源紧张的被动局面，首次在矿权外展示了中石油的技术实力和担当，获得山东省各级政府的高度评价。
以科研促生产，建立自主品牌
2022年，研究院立足已有资源评价技术，在北京、天津、河北、河南、山东等16个省、直辖市开展地热地质勘查和资源评价，足迹遍布中国10大盆地构造和8个造山带。
一方面，科研团队积极寻找地热资源优势区，为外拓市场提供目标储备。另一方面，深入研究分析地热地质条件、地热资源丰度、地热流体质量对资源品质的影响，在完善油田地热地质资料库的同时，充分发挥油田地热地质工作优势，结合水文地质、煤炭地质等资料，建立了“四分评价体系”。根据地热利用项目选区、立项、建设、开发4个阶段对评价精度的不同需求，按照全面布局、重点筛选、精细评价、动态跟踪4个层次逐级落实有利目标。2022年自主完成河南开封市地热资源精细评价，2023年，在中原地区首口开热1井钻探成功，钻遇481米厚热储层，试水温度78℃，水量148方/小时，展现了油田在地热资源评价领域技术的先进性。
从2021年11月至2022年12月，科研团队根据对60多个城市和地区的资源评价成果及已建立地热开发项目的经验，创新性提出基于层次分析法的中深层水热型地热资源评价体系。据此编制完成中国石油首个地热标准——《中深层地热资源评价规范》。该规范于2023年1月5日通过集团公司专标委审查，形成了中国石油地热资源评价的自主品牌。
在油田的领导下，新能源事业部组织三院在地热资源评价、钻采工艺、地面建设等多个领域取得显著成果，截至2022年底，油田实现地热供暖面积958万平方米，年替代标煤24.3万吨，减排二氧化碳63.3万吨，获得了良好的经济和社会效益。获得中石油股份公司新能源市场开拓先进单位、新能源生产经营先进单位、新能源优秀项目三大奖项的“全满贯”。
强化技术储备，全力支撑开疆拓土
目前，冀东油田在砂岩孔隙型热储的资源评价和集群式开发方面取得领先地位。
但全国的地热利用市场潜力无穷，在碳酸盐岩、酸性岩浆岩、干热岩等不同岩性、不同流体特征的地热资源评价上还有很长的路要走。正在开展的石家庄藁城市地热资源评价项目是典型的碳酸盐岩溶蚀裂缝型热储，对资源评价提出了更高的技术要求。下一步，科研团队将立足已有技术优势，积极探索、完善不同类型的地热资源评价技术，全力支撑新能源开疆拓土工程。
可以预见，在实现油田地热发展规划攻坚战中，以地热资源评价为基础的技术理论体系将会发挥越来越重要的作用，形成一支地热领域的中坚力量。（净新苗，任路） 摸着石头过河，率先技术转型
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