让地热资源“热”起来

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                让地热资源“热”起来
                 ——冀东油田地热资源评价工作纪实
                                   ◎净新苗 任路
地热能是一种地球内部的天然能源。在供暖领域，地热能是当前能够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。
2016年以来，冀东油田研究院从曹妃甸到唐山市、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。2023年7月28日，笔者探访了冀东油田勘探开发研究院，对其地热资源评价工作有了一些了解。

摸着石头过河 率先落实资源

2016年，冀东油田开始发展新能源，开展绿色转型，当时“地热能”对于冀东油田还是一个陌生的领域。为了能在竞争激烈的新能源市场寻找到发展目标，油田研究院接过任务，组织几名地质骨干人员，组建地热攻关团队，队员们边干好油气科研工作，边开展地热研究。
“那时的油气科研任务也都很重，地热又是一个新的方向，长时间缺乏系统研究，更没有规模应用的先例。”当时的队员如今的油田研究院勘探所所长王琦说道。队员们统计油区200余口油气钻井资料，调研各类学术著作、论文、报告，首次整体落实了南堡凹陷及周边凸起地热资源。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太平洋地热异常带，地热资源具有丰度大、温度高、水质好等特点，确定了“热凸温凹”的聚热机理。
2018年，与中国科学院、中国地震局等单位开展合作研究，油田研究院地热攻关团队，边学习边摸索，完成了冀东油田探区内曹妃甸地热供暖示范工程地质论证及开发方案，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%，为曹妃甸新城提供了更优质、更清洁、更高效的热源，满足新城230万平方米供热需求。“在这多半年的时间里，大家相互鼓劲，默默探索，付出了非常大的努力，方案通过的那一天，大家悬着的心终于有底了。”当时的队员现在研究院一级专家王建伟说道。
2019年，同样是这支团队，又在冀东油田探区内柏各庄凸起东段及马头营凸起地区完成地热资源评价，成功钻遇优质热储层，其中柳热1-6井热储指标远超预期，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。

拓宽研究视野 走出冀东油田

2020年，按照公司统一部署，勘探开发研究院积极开展外部地区地热地质研究。
对京津冀周边“2（北京和天津）+26（河北、河南、山东、山西4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资源前期研究工作。为了获取详细的调研数据，勘探开发研究院安排技术人员千方百计搜集资料，建立地热地质资料库。调查研究表明其中有20个城市或地区，与冀东曹妃甸地区具备相似的地质背景条件，地下有资源，地面有需求，具有发展地热能利用的先天优势。
2021年,油田研究院地热研究所正式成立，农历正月初八，地热研究所所长任路与团队成员奔赴山东德州、菏泽两地，日夜兼程，与多家单位开展技术讨论，收集资料、研讨方案与制定对策，为油田首个外部供暖项目的实施赢得主动。“干不成一件事有千个百个理由，干成一件事只需要一个理由。”地热研究所所长任路说 。同年4月，研究院完成可行性论证、5月完成井位部署、6月完成开发方案编制。据统计，结合地面用热需求，团队累计查阅资料600余份，向水文地质、煤炭地质等单位调研资料200余份，高效高质量地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的重点评价。当年8月，武探1井钻探成功，试水温度达到设计标准。
之后，勘探开发研究院开展相关研究部署，编制开发方案。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，有效缓解了武城县城区北部热源紧张局面，首次在矿权外展示了中石油的技术实力和担当，获得各级地方政府的高度评价。

以科研促生产 助推市场拓展

油田研究院地热团队建立了“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，逐级落实目标。
2022年，油田研究院自主完成河南开封市地热资源精细评价。2023年，在中原地区钻探成功首口地热井—开热1井，钻遇厚热储层，试水温度超设计预期，展现了冀东油田地热资源评价技术体系的适用性。同时，地热攻关团队创新提出了中深层水热型地热资源评价体系，在中石油勘探与生产分公司的支持下，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。
截至目前，冀东油田新能源事业部组织勘探开发研究院、钻采工艺研究院、勘察设计与信息化研究院在地热资源评价、钻采工艺、地面建设等多个领域取得显著成果，冀东油田实现地热供暖面积900多万平方米，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3大奖项的“全满贯”。

强化技术储备 开拓地热领域

2023年，研究院认真贯彻落实油田2023年职代会“六大重点工程”要求，全力开展外部资源评价。
他们积极调研文献100余篇，收集整理资料50余项，完成河北省石家庄市东部地热资源评价，开展包括晋州、辛集、藁城等地区的地热资源区域调查和初步评价。该项研究成果有力支撑了油田与晋州、藁城等地区的地热项目合作。正在开展的石家庄藁城地区碳酸盐岩型地热资源评价项目，对资源评价与开发方案提出了更高的技术要求。
“中深层地热勘探开发对冀东油田是一个全新的技术领域，是挑战也是机遇。作为油田从传统油气业务转型到地热业务的技术人员，注定会面对很多困难，但既然想要做一个对企业发展有用的人，就需要默默付出很多努力。”冀东油田勘探开发研究院地热研究所高级工程师郝杰说道。
下一步，勘探开发研究院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攻坚战中，以地热资源评价为基础的技术体系将会发挥越来越重要的作用。

图1：冀东油田研究院进行曹妃甸新城地热供暖工程资源评价

图2：冀东油田研究院攻关团队开展地热资源评价体系技术讨论

图3：中国石油天然气集团有限公司重大攻关课题《干热岩资源勘探开发关键技术研究》推进会，冀东油田作为主要承担单位之一参会并做技术汇报

图4：冀东油田研究院进行南堡3-2余热利用（LNG供热）地热资源评价

图5：地热攻关团队向勘探处汇报老爷庙清洁替代项目地质资源评价工作

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张丽

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