黄河三角洲地下4000多米的温度有多高？162摄氏度！山东省地矿局在这里钻成的“东高热1”地热井给出了答案。这口深4002.17米的地热井，捅破了华东地热“天花板”——是华东地区温度最高的“水热型”地热井；圈定了“一片田”——近40平方千米的高温地热田估算储存总热量达1.4×10¹³（10的13次方）兆焦，折合约4.78亿吨标准煤，为地热资源高效开发利用提供了一个实实在在的“地下热能宝库”。
这口井，不仅唤醒了黄河三角洲地下4000米的地热能，更找到了打开更多“地下热能宝库”的“地质导航图”，还将撬动更多地热利用场景，为东营乃至黄河流域生态保护和高质量发展“供热”，为服务黄河重大国家战略注入绿色动能。
“东高热1”井的钻成打破固有认识
绘制出寻找高温地热“导航图”
从东营城区出发，沿高速走上90多公里，从东营港收费站下高速后，过港城路工业园区的闸门，只需再走四公里左右，就到了“东高热1”地热井所在的位置。
来自地下四千多米的高温热水喷涌而出，发出“突突突”的声音，数米高的白色蒸汽蒸腾向上，让这口井与周边的旷野明显区别开，也给数九寒天的冬日郊野添了不少暖意。这口井，被中国工程院院士武强评价为“中国东部温度最高的水热型高温地热井”，这一成果“在华东地区尚属首例，是高温地热资源勘探的重大突破”！
但它的诞生之路并不从容。地质学界普遍认为，像鲁北这样的沉积盆地，通常以中低温砂岩热储层为主，难以形成高温地热资源，碳酸盐岩储层岩溶裂隙在2000米以下普遍发育较差，随着循环深度变化，温度升高，水中钙镁离子逐渐由饱和到析出，岩溶裂隙容易被充填，难以形成优良的储水空间和畅通的导热通道，深部成热条件差。
同时，山东自2011年以来，先后组织开展了一系列深部地热资源重点调查项目，但未取得实质性突破。华东地区此前也尚未在4000米以浅取得150摄氏度以上高温水热型地热资源勘查突破。
绝无可能吗？
山东省地矿局团队通过实地考察以及对以往资料深入研究后，发现东营地区岩溶热储埋藏深、厚度大，裂隙发育、储水空间优良，地热勘查坐拥“地利”：一方面，区域受构造应力影响，岩石圈及地壳减薄，深部地幔热物质上涌，地下20公里内存在高温传导层，深部“热源”易向上传递；另一方面，历史上，这一区域地质构造非常活跃，形成多条大型断裂带，构成热量传导“管道网”，古潜山断块顶部的致密岩石盖层更起到良好“保温”作用，具备形成高温地热资源的先天优势。
压力与坚信之下，山东省黄河流域深部高温地热资源探测项目实施，成功钻成深4002.17米的“东高热1”地热井，井底温度162摄氏度，井口出水温度138摄氏度，每小时出水量101.3立方米，打破了“沉积盆地无高温”的传统认识。
通过总结此次经验，山东省地矿局还建立了“沉积盆地潜山水热型”高温成热理论，彻底打破了“沉积盆地无高温”的传统认识，揭示了我国东部沉积盆地高温地热形成机理，为我国类似地质条件寻找高温地热资源提供了可复制、可推广的理论依据。就像在广袤的平原地下，为寻找高温地热绘制了新的“地质导航图”，实现了从“碰运气”到“按图索骥”的新跨越。
向地下4000米取热如“攀登”
“总是山重水复，却又柳暗花明”
将深藏地下的潜力，变成实实在在可用的热力，关键还要落在实地钻探上。从约4000平方千米的调查面积中，找出最合适的区域，从而钻一眼地面口径仅0.6米的地热井，这并非易事。
首先是选定区域，进行精准定位。“最终选定的这一区域，地下是凹陷中的一个凸起，地质学称之为‘古潜山’，是热源、深度最合适的。”作为山东省黄河流域深部高温地热探测项目负责人，山东省地矿工程勘察院生态地质中心主任魏善明每年有一半的时间盯在现场，“最初周边是一片荒草，好不容易才定位成功。”
地下钻探施工面临更多“意想不到”。“地层复杂，高温、高压而且要穿油层，井壁坍塌、钻井液漏失问题……各种各样的困难。”魏善明说，钻探过程中所有可能的意外、问题，“在此次施工中几乎都发生了一遍。”
钻探初期一切顺利，但当深度达到3500米左右时，进入一个大型的地下构造断裂带，“就像进入了一个‘地下迷宫’。”山东省地矿局八〇一队总工程师赵志强说，这种情况很棘手，首要任务是“护壁”，即保持孔壁稳定，防止坍塌。由于漏失严重，队伍尝试了多种方法堵漏，均无效，只能采用水泥浆封堵，这虽然能防止孔壁坍塌、钻屑也能随泥浆顺利排出，但也意味着含水裂隙将被彻底封死，前功尽弃；同样，如果堵不住，钻探也面临止步。
项目部现场办公的板房，距离钻井位置不过百余米，“感到绝望”的时候，魏善明他们就到井边坐一会儿，望着不远处的大水塘，“不是没有过疑虑，但想想之前的工作、各方的支持，冷静一会儿，就再回来，查资料，想办法，分析解题”。
花费数月，团队一次又一次实验、调配泥浆性能，终于找到一个平衡点，实现护壁与畅通。钻头朝大地深层继续奔进。
“越是到了3500米以下，心理压力就越大，不知道后面会发生什么情况。”作为长期驻守项目一线的工作人员，山东省地矿局八〇一队生态地质中心的张宸恺，就睡在项目现场的板房里，“夜里一听到对讲机突然响起，就会瞬间惊醒，披上衣服就往现场跑。”
历经苦难，从靶区优选，到高效钻探，再到耐高温抽采与监测，在攻克了一系列“卡脖子”难题后，“东高热1”井终钻成。项目的实施，也形成了一套适用于深部高温地热勘探开发的“技术包”。其中，“有机酸+缓速压裂”耦合技术，就是给地下3800～4000米深部的高温热储层“疏通经脉”——用高压将酸性流体注入岩石，先压出更多连通裂隙，再溶解裂隙中的堵塞物，让高温地热流体能顺畅流到钻井中，解决了“通道不畅”的难题，使导流能力提高12倍，井口温度提升18摄氏度，水量增加到101.3立方米/小时。又比如，配套研发的耐高温大扬程潜水泵、永磁同步电机及井下传感器，实现了在146摄氏度环境下长时间稳定抽水，解决了国产大扬程耐高温抽水设备的“卡脖子”难题。
看着喷涌而出的高温热水，魏善明长舒一口气，“不容易，终于成了！”钻探过程的艰辛，冲淡了成功那一刻的兴奋与喜悦，“这一路走来就像在爬山，登顶总是在下一处，又总是柳暗花明。”
东营地热利用场景将更丰富
梯度利用，“吃干榨净”每一度热
“这次全省黄河流域深部高温地热资源探测取得重大突破现场新闻发布会在我市成功举办，是对东营地热开发利用工作的充分肯定。”提及1月9日召开的这场发布会，东营市自然资源和规划局和规划局党组成员、副局长王峰说，黄河三角洲的地下埋藏着丰富的地热资源，且地热能在东营的应用已有数年。
可供开发利用的中深层地热面积5655平方千米，占总面积的68.6%；地下热水资源量3447亿立方米，出水温度在80℃以下，热储量折合标准煤128.47亿吨，约占全省30%，规模居全省第1位……在“东高热1”井钻成之前，东营已凭借这些数据，成为省政府明确的“鲁西北地热能综合开发利用示范基地”重要组成部分。
立足丰富的地热资源，东营市多个大型公共建筑、大型单体建筑或建筑群通过“地热能＋”实现零碳供暖（制冷），2025年新增地热供暖面积1000万平方米；利津县的凯盛浩丰（利津）智慧农业示范园温室大棚通过地源热泵调控温度，一年四季恒温，保障番茄植株生长；东营区“清洁供暖无烟小镇”牛庄镇的双福福盛花卉基地，利用居民地热供暖后的尾热为10万平方米现代花卉基地继续供暖，产出的蝴蝶兰销往韩国、马来西亚等多个国家……
在地热能开发利用的过程中，东营市攻克砂岩热储回灌这一世界性难题，实现了“取热不耗水”。东营的地热资源主要存在于砂岩地层中，而砂岩热储层就像地下的多孔海绵，其孔隙度小、渗透率差，更容易出现“水堵”“砂堵”等情况。东营龙源清洁能源科技有限公司董事长崔国华说，通过创新性的回灌井设计、施工、催化助剂及设备材料的选择，实现地热尾水100%同层回灌，为地热规模化开发创造了条件，“一代技术回灌能力为40立方米/小时，二代技术提升至80立方米/小时，三代技术可达150立方米/小时，且三代技术已经在东营市二中地热供暖项目中应用，能节省30%的成本。”
“东高热1”井的钻成及大型高温地热田的探获，填补了东营市在高温地热领域的空白，也为所在区域构建稳定、清洁、可持续的清洁能源体系提供了现实可能。
“东高热1”井所在的东营港经济开发区，产业集聚度高，对绿色电能与高温蒸汽存在持续且大量的需求。目前，全区内年用电量为49.28亿度，蒸汽消耗量超820吨/小时，随着园区产业规模持续扩大，能源需求将进一步攀升。
经初步估算，“东高热1”井热功率高达21.57兆瓦，每年产生的热量相当于燃烧约2.7万吨标准煤。如果全部用于发电，年发电量可达920万度，能满足近万人日常用电；如果用于供暖，可满足约50万平方米建筑的清洁采暖；如果直接将高温蒸汽用于工业生产，每年可提供蒸汽约9.4万吨，替代标准煤约1.88万吨，减少二氧化碳排放约4.89万吨。另外，这次探测初步圈定总面积近40平方千米的高温地热田，估算储存总热量达1.4×10¹³（10的13次方）兆焦，折合标准煤约4.78亿吨，规模化开发后，每年可减少二氧化碳排放量约18.43万吨。
对于储量如此丰富的高温地热资源，东营市规划工业蒸汽制造、蒸汽前端供热、高温发电三种利用方式，同时，坚持梯度利用，制汽或发电后的中低温尾水，进一步用于建筑供暖、温室种植、水产养殖等。通过“温度对口、梯级利用”的方式，按照“绿色发电—工业蒸汽—城区供暖—设施农业—水产养殖”多场景梯级利用的路线测算，“东高热1”井及其后续地热田规模化开发后，每年可产生经济效益约4.5亿元。
这时节，去往“东高热1”地热井的道路两侧，芦苇已经枯黄，旷野的风吹在脸上似是要划出痕。就在这片盐碱地之下，来自大地深处的热能正澎湃。（大众新闻记者 张园园）
新闻线索报料通道：应用市场下载“齐鲁壹点”APP，或搜索微信小程序“齐鲁壹点”，全省800位记者在线等你来报料！
热门跟贴