地?zé)?，京津冀現(xiàn)實的綠色能源

京津冀地區(qū)是我國政治、經(jīng)濟和文化中心，千里沃土，人煙稠密。燕山聳立其北，太行山屏幛其西，東南為渤海灣，構(gòu)成了特殊的自然地理環(huán)境。每當(dāng)大氣圈寧靜少風(fēng)的時候，林立的煙囪，滾滾的汽車流，人類活動造成的煙霧塵埃難以擴散，頻頻郁集成霧霾。這里是我國打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)的重點戰(zhàn)場。

京津冀地區(qū)大部份位于著名的渤海灣盆地里。由于地幔柱上拱，這個盆地是一個裂陥盆地，是一個“熱盆地”。油氣資源豐富，地?zé)豳Y源也十分豐富。人們很早就利用“溫泉”洗浴和醫(yī)療。從上個世紀(jì)六十年代開始，這里先后開展了大港、華北和冀東石油會戰(zhàn)，隨著油氣田的發(fā)現(xiàn)、開采，地?zé)豳Y源利用也隨之逐步實現(xiàn)了規(guī)模化、多樣化。當(dāng)前主要用于五個方面：

1、冬季供暖。大港油田利用地?zé)峁┡?995年就達(dá)到70萬m2。華北油田書苑居小區(qū)，12萬m2；霸縣采油二廠21萬m2，地?zé)岚踩┡謩e達(dá)到了18年和20年。油田所在地任丘及其周緣的18個縣市，不同規(guī)模地都在用地?zé)峁┡?。中石化清潔能源公司在本區(qū)地?zé)衢_發(fā)利用上也發(fā)揮了重要作用。

2、種植養(yǎng)殖。華北油田采油二廠，利用地?zé)峤o15000m2花卉蔬菜大棚保溫，每畝產(chǎn)值達(dá)到33000多元。大港油田鉆井一公司利用地?zé)徇M(jìn)行水產(chǎn)養(yǎng)殖，每畝產(chǎn)值曾達(dá)到10萬元以上。林業(yè)部與河間市共建的花卉公司，80余畝大棚用地?zé)岜?，曾年產(chǎn)月季花500萬支，價值400余萬元。

3、管線伴熱輸油。華北油田用地?zé)岚檩?，減少了18臺加熱爐，每年節(jié)省燃油7300多t。北大站、南大站和畄一聯(lián)合站，利用脫油后污水余熱，保溫20萬m2。

4、中低溫地?zé)岚l(fā)電。華北油田與天津大學(xué)、西安交通大學(xué)聯(lián)合攻關(guān)，在國內(nèi)開創(chuàng)螺桿發(fā)電機和汽輪發(fā)電機利用1100C熱水發(fā)電的先河。發(fā)電后熱水梯級利用，年節(jié)約燃油5400t。

5、洗浴、醫(yī)療。本區(qū)以“溫泉”為標(biāo)識的賓館、景點和療養(yǎng)院比比皆是。如北京昌平的小湯山療養(yǎng)院，建有20多間水療室，每天可浴療1000余人次以上。

舉世公認(rèn)，地?zé)崾蔷G色、環(huán)保能源。實踐證明本區(qū)地?zé)豳Y源極其豐富，目前尚處于開發(fā)初期，是打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)不可或缺的力量。

本區(qū)熱儲層有兩類：淺層，上第三系以碎屑巖為主的孔隙性儲層；深層，前中生界基巖以碳酸鹽巖為主的孔隙、裂縫“雙重介質(zhì)”儲層。前者儲層溫度40-900C；后者90-1400C左右，均屬于“中低溫地?zé)?rdquo;。熱田上覄蓋層的地溫梯度帶走向北北東，和大地構(gòu)造單元走向基本一致；高地溫帶和正向構(gòu)造單元(隆起、凸起和潛山等)基本一致。這個規(guī)律有助于降低開發(fā)地?zé)岬娘L(fēng)險和成本。

閆敦實、于英太等，曾對本區(qū)地?zé)豳Y源進(jìn)行多年研究和開發(fā)利用實踐，並依據(jù)原地質(zhì)礦產(chǎn)部《地?zé)豳Y源評價方法》(ZD40_85)對經(jīng)濟型和亞經(jīng)濟型地?zé)豳Y源進(jìn)行了定量計算和評價(詳見《京津冀油區(qū)地?zé)豳Y源評價與利用》中國地質(zhì)大學(xué)出版社，2000年10月)。他們指出在河北南宮、故城一線以北63000Km2區(qū)域內(nèi)，上第三系熱田，面積36890Km2，地?zé)豳Y源1129.72x1018J，熱水資源28393.47x108m3；前中生界基巖熱田，面積11980Km2，地?zé)豳Y源749.36x1018J，熱水資源1769.7x108m3。是一個巨大的能源賦存。華北油田采油二廠和書苑居小區(qū)，大體上每天2000m3的1000C左右的熱水，可以滿足12-21萬m2房屋的保暖需要。若以此數(shù)據(jù)為標(biāo)準(zhǔn)，僅僅是基巖熱田的可采熱水就足以供暖2-4億m2。為了給“雄安新區(qū)”建設(shè)做出新貢獻(xiàn)，華北油田公司加快了開發(fā)地?zé)岬牟椒ィ?ldquo;以深層地?zé)豳Y源為基礎(chǔ)，淺層地?zé)豳Y源為補充，油田余熱就近利用為特色，形成多源互補、全面覄蓋的地?zé)崂媚Ｊ?rdquo;，計劃供暖能力2018年達(dá)到200萬m2；2020年達(dá)到1000萬m2，2025年達(dá)到1億m2。

和開發(fā)烴類流體礦床相比，開發(fā)地?zé)峋哂械刭|(zhì)風(fēng)險較小，工藝技術(shù)基本成熟的特點。在油區(qū)開采地?zé)岣哂写罅康牡刭|(zhì)資料和閑置井(地質(zhì)報廢井、油氣產(chǎn)量枯竭井等)可供借用，可大幅度降低成本的優(yōu)勢。顯而易見，京津冀地區(qū)地質(zhì)和地表條件允許地?zé)衢_發(fā)加快節(jié)奏，並且適合走“眾人拾柴火焰高”道路，可作為我國深化能源供給側(cè)改革，探索新機制新體制的“先導(dǎo)試驗區(qū)。“

為了實現(xiàn)高質(zhì)量、高速度、高效益利用地?zé)豳Y源，避免重蹈“先污染，再治理”的覄轍，自始至終，要認(rèn)真抓好下列四個環(huán)節(jié)：

1、因地制宜

本區(qū)地?zé)嵩诳臻g分布上不均勻，“熱田”各自的特性(埋深、儲層類型、水溫、水質(zhì)和產(chǎn)能等)不相同；另外，用戶本身的利用能力千差萬別，因而不能用一種開發(fā)辦法和模式到處套用。當(dāng)前“直接供熱方式”顯然不適合過于分散的用戶，相反，若將“熱能”轉(zhuǎn)化“電能”，就可以解決這個矛盾。

眾所周知，開發(fā)流體礦產(chǎn)要重視防止井間干擾，因為這將大大地降低效率和效益。為此要精心地確定井距和開采強度。開發(fā)地?zé)嵋欢ㄒ獜膶嶋H情況出發(fā)，要尊重客觀規(guī)律，切忌“一刀切”、“一窩蜂”和“層層加碼”。

2、保護(hù)資源，保護(hù)環(huán)境

本區(qū)開發(fā)地?zé)?，?yīng)堅持“用熱不用水”原則。即采出的熱水，通過熱交換，實現(xiàn)熱能利用，卸載熱能后的水，回灌(注)地下。這樣做有兩點好處：

一是，充分利用地?zé)崮堋?jù)研究，地?zé)崮?5％儲存在巖石骨架中，5％儲存在地下水中。將涼水回注，經(jīng)過地下熱交換，再提升到地面卸“熱”，循環(huán)往復(fù)，方能使地?zé)岬玫接览m(xù)利用。以往的實踐業(yè)已證明這是可行的。仼丘潛山油田采出一億多噸原油，注入了大體同等體積的冷水，但是油井井口溫度並沒有降低。北京京熱2井，注入100C自來水2000余m3，十五天后，就趨近地?zé)峋疁亍?/p>

二是，京津冀地區(qū)因大量抽采地下水是我國“地表嚴(yán)重沉降”區(qū)域之一。開發(fā)地?zé)?，保?ldquo;采灌平衡”，既可防止地表沉降，防止高礦化度地下水對地表的污染；同時有助于保持熱儲層原始組織結(jié)構(gòu)，從而保持熱水旺盛的生產(chǎn)能力。

開發(fā)地?zé)崾谴笠?guī)模改造自然活動。鉆井完井的鉆井液、固井液；生產(chǎn)過程中套管損壞引起的竄流都會嚴(yán)重污染地下水體。消除這類污染比消除大氣污染難度更大，耗時更長。水資源並不富裕的京津冀地區(qū)，對此更要高度警惕，采取有力措施，防患于未然。

3、建沒合格的技術(shù)服務(wù)市場。利用地?zé)崾且粋€厐大的系統(tǒng)工程。單就直接用熱而言，據(jù)華北油田的經(jīng)驗，至少包含資源評價、開發(fā)方案優(yōu)化、符合環(huán)保要求的鉆完井和套管修復(fù)技術(shù)、高效換熱、中低溫發(fā)電和回灌(注)技術(shù)等環(huán)節(jié)。沒有資源評價，就無法確權(quán)登記，就無法進(jìn)行礦權(quán)流轉(zhuǎn)。沒有合格的鉆完井和套管修復(fù)技術(shù)，就不可能安全生產(chǎn)和綠色發(fā)展。要走“眾人拾柴火焰高”的發(fā)展道路，一方面要降低各類資本進(jìn)入地?zé)嵝袠I(yè)的“門檻”；一方面必需有合格的技術(shù)服務(wù)市場。二者相輔相成，缺一不可。容忍“濫竽充數(shù)”的作業(yè)者，將會給地?zé)嵝袠I(yè)發(fā)展帶來災(zāi)難。

要進(jìn)一步調(diào)動油田公司開發(fā)地?zé)岬姆e極性。油田公司在開發(fā)地?zé)嶂杏袃纱髢?yōu)勢：一是實踐多年，形成了一支集研究與施工于一體的專業(yè)隊伍，可以成為新時期建設(shè)技術(shù)服務(wù)市場的基礎(chǔ)；二是數(shù)十年大規(guī)模油氣勘探開發(fā)，積累了豐畐的地質(zhì)資料和擁有大量的閑置井可資利用。以華北油田公司為例，有三維地震資料25000多Km2，閑置井2137口。后者追加少量投資加以改造預(yù)計可日產(chǎn)熱水128000m3，足可以供暖200-300萬m2。對油田公司各級政府要進(jìn)一步做好服務(wù)工作。當(dāng)前要抓好三件事：一是協(xié)助油田公司增列地?zé)岬奶降V權(quán)和采礦權(quán)；二是協(xié)調(diào)企業(yè)與社會各方面的關(guān)系；三是協(xié)助企業(yè)拓寬融資渠道，實現(xiàn)“混合制”，增強央企的發(fā)展活力。

4、不斷提高熱能的利用效率。目前采出熱水的熱能利用率在50％左右，余熱利用還有很大的空間。為此，一要控制回注水的溫度上限；二要推廣“梯級利用”，當(dāng)前由高溫到低溫，大體可分為取暖和發(fā)電；種植和養(yǎng)殖；以及其它等三個梯級。另外，也可以將冬季供暖與其它季節(jié)制冷，或者發(fā)電結(jié)合起來，以最大限度利用熱能，提高項目的經(jīng)濟效益，增加開發(fā)地?zé)岬男聞幽堋?/p>

本文刋于《中國能源報》2018.8.6第19版_國家節(jié)能環(huán)保專刋。

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