地热，京津冀现实的绿色能源

京津冀地区是我国政治、经济和文化中心，千里沃土，人烟稠密。燕山耸立其北，太行山屏幛其西，东南为渤海湾，构成了特殊的自然地理环境。每当大气圈宁静少风的时候，林立的烟囱，滚滚的汽车流，人类活动造成的烟雾尘埃难以扩散，频频郁集成雾霾。这里是我国打赢蓝天保卫战的重点战场。

京津冀地区大部份位于著名的渤海湾盆地里。由于地幔柱上拱，这个盆地是一个裂陥盆地，是一个“热盆地”。油气资源丰富，地热资源也十分丰富。人们很早就利用“温泉”洗浴和医疗。从上个世纪六十年代开始，這里先后开展了大港、华北和冀东石油会战，随着油气田的发现、开采，地热资源利用也随之逐步实现了规模化、多样化。当前主要用于五个方面：

1、冬季供暖。大港油田利用地热供暖，1995年就达到70万m2。华北油田书苑居小区，12万m2；霸县采油二厂21万m2，地热安全供暖分别达到了18年和20年。油田所在地任丘及其周缘的18个县市，不同规模地都在用地热供暖。中石化清洁能源公司在本区地热开发利用上也发挥了重要作用。

2、种植养殖。华北油田采油二厂，利用地热给15000m2花卉蔬菜大棚保温，每亩产值达到33000多元。大港油田钻井一公司利用地热进行水产养殖，每亩产值曾达到10万元以上。林业部与河间市共建的花卉公司，80余亩大棚用地热保温，曾年产月季花500万支，价值400余万元。

3、管线伴热输油。华北油田用地热伴输，减少了18台加热炉，每年节省燃油7300多t。北大站、南大站和畄一联合站，利用脱油后污水余热，保温20万m2。

4、中低温地热发电。华北油田与天津大学、西安交通大学联合攻关，在国内开创螺杆发电机和汽轮发电机利用1100C热水发电的先河。发电后热水梯级利用，年节约燃油5400t。

5、洗浴、医疗。本区以“温泉”为标识的宾馆、景点和疗养院比比皆是。如北京昌平的小汤山疗养院，建有20多间水疗室，每天可浴疗1000余人次以上。

举世公认，地热是绿色、环保能源。实践证明本区地热资源极其丰富，目前尚处于开发初期，是打赢蓝天保卫战不可或缺的力量。

本区热储层有两类：浅层，上第三系以碎屑岩为主的孔隙性储层；深层，前中生界基岩以碳酸盐岩为主的孔隙、裂缝“双重介质”储层。前者储层温度40-900C；后者90-1400C左右，均属于“中低温地热”。热田上覄盖层的地温梯度带走向北北东，和大地构造单元走向基本一致；高地温带和正向构造单元(隆起、凸起和潜山等)基本一致。这个规律有助于降低开发地热的风险和成本。

闫敦实、于英太等，曾对本区地热资源进行多年研究和开发利用实践，並依据原地质矿产部《地热资源评价方法》(ZD40_85)对经济型和亚经济型地热资源进行了定量计算和评价(详见《京津冀油区地热资源评价与利用》中国地质大学出版社，2000年10月)。他们指出在河北南宫、故城一线以北63000Km2区域内，上第三系热田，面积36890Km2，地热资源1129.72x1018J，热水资源28393.47x108m3；前中生界基岩热田，面积11980Km2，地热资源749.36x1018J，热水资源1769.7x108m3。是一个巨大的能源赋存。华北油田采油二厂和书苑居小区，大体上每天2000m3的1000C左右的热水，可以满足12-21万m2房屋的保暖需要。若以此数据为标准，仅仅是基岩热田的可采热水就足以供暖2-4亿m2。为了给“雄安新区”建设做出新贡献，华北油田公司加快了开发地热的步伐，“以深层地热资源为基础，浅层地热资源为补充，油田余热就近利用为特色，形成多源互补、全面覄盖的地热利用模式”，计划供暖能力2018年达到200万m2；2020年达到1000万m2，2025年达到1亿m2。

和开发烃类流体矿床相比，开发地热具有地质风险较小，工艺技术基本成熟的特点。在油区开采地热更具有大量的地质资料和闲置井(地质报废井、油气产量枯竭井等)可供借用，可大幅度降低成本的优势。显而易见，京津冀地区地质和地表条件允许地热开发加快节奏，並且适合走“众人拾柴火焰高”道路，可作为我国深化能源供给侧改革，探索新机制新体制的“先导试验区。“

为了实现高质量、高速度、高效益利用地热资源，避免重蹈“先污染，再治理”的覄辙，自始至终，要认真抓好下列四个环节：

1、因地制宜

本区地热在空间分布上不均匀，“热田”各自的特性(埋深、储层类型、水温、水质和产能等)不相同；另外，用户本身的利用能力千差万别，因而不能用一种开发办法和模式到处套用。当前“直接供热方式”显然不适合过于分散的用户，相反，若将“热能”转化“电能”，就可以解决这个矛盾。

众所周知，开发流体矿产要重视防止井间干扰，因为这将大大地降低效率和效益。为此要精心地确定井距和开采强度。开发地热一定要从实际情况出发，要尊重客观规律，切忌“一刀切”、“一窝蜂”和“层层加码”。

2、保护资源，保护环境

本区开发地热，应坚持“用热不用水”原则。即采出的热水，通过热交换，实现热能利用，卸载热能后的水，回灌(注)地下。这样做有两点好处：

一是，充分利用地热能。据研究，地热能95％储存在岩石骨架中，5％储存在地下水中。将凉水回注，经过地下热交换，再提升到地面卸“热”，循环往复，方能使地热得到永续利用。以往的实践业已证明这是可行的。仼丘潜山油田采出一亿多吨原油，注入了大体同等体积的冷水，但是油井井口温度並没有降低。北京京热2井，注入100C自来水2000余m3，十五天后，就趋近地热井温。

二是，京津冀地区因大量抽采地下水是我国“地表严重沉降”区域之一。开发地热，保持“采灌平衡”，既可防止地表沉降，防止高矿化度地下水对地表的污染；同时有助于保持热储层原始组织结构，从而保持热水旺盛的生产能力。

开发地热是大规模改造自然活动。钻井完井的钻井液、固井液；生产过程中套管损坏引起的窜流都会严重污染地下水体。消除这类污染比消除大气污染难度更大，耗时更长。水资源並不富裕的京津冀地区，对此更要高度警惕，采取有力措施，防患于未然。

3、建没合格的技术服务市场。利用地热是一个厐大的系统工程。单就直接用热而言，据华北油田的经验，至少包含资源评价、开发方案优化、符合环保要求的钻完井和套管修复技术、高效换热、中低温发电和回灌(注)技术等环节。没有资源评价，就无法确权登记，就无法进行矿权流转。没有合格的钻完井和套管修复技术，就不可能安全生产和绿色发展。要走“众人拾柴火焰高”的发展道路，一方面要降低各类资本进入地热行业的“门槛”；一方面必需有合格的技术服务市场。二者相辅相成，缺一不可。容忍“滥竽充数”的作业者，将会给地热行业发展带来灾难。

要进一步调动油田公司开发地热的积极性。油田公司在开发地热中有两大优势：一是实践多年，形成了一支集研究与施工于一体的专业队伍，可以成为新时期建设技术服务市场的基础；二是数十年大规模油气勘探开发，积累了丰畐的地质资料和拥有大量的闲置井可资利用。以华北油田公司为例，有三维地震资料25000多Km2，闲置井2137口。后者追加少量投资加以改造预计可日产热水128000m3，足可以供暖200-300万m2。对油田公司各级政府要进一步做好服务工作。当前要抓好三件事：一是协助油田公司增列地热的探矿权和采矿权；二是协调企业与社会各方面的关系；三是协助企业拓宽融资渠道，实现“混合制”，增强央企的发展活力。

4、不断提高热能的利用效率。目前采出热水的热能利用率在50％左右，余热利用还有很大的空间。为此，一要控制回注水的温度上限；二要推广“梯级利用”，当前由高温到低温，大体可分为取暖和发电；种植和养殖；以及其它等三个梯级。另外，也可以将冬季供暖与其它季节制冷，或者发电结合起来，以最大限度利用热能，提高项目的经济效益，增加开发地热的新动能。

本文刋于《中国能源报》2018.8.6第19版_国家节能环保专刋。

该报编辑在温度单位由英文标注转换成中文标注时，出现差错，致使水温最高温度值，增加了10倍，与此次发送的本文底稿不符。