中国矿业报 | 向“新”而行！河北煤田二队：从传统地质队到清洁能源勘探主力军
发布时间：2024/2/2 作者：张继勇 贾彦虎 张圆圆 阅读：23
新一轮找矿突破战略行动正在如火如荼地进行。本报即日起开设“再出发——全国百家地质队风采展”栏目，深入挖掘典型地质队优良传统及地质报国的感人故事，多角度展示新一轮找矿突破战略行动中取得的最新成果，展现地质队伍和地质工作者传承地质“三光荣”“四特别”传统，不忘初心的使命担当，深入挖掘凝练地质文化精神内核，向全社会展现地勘行业形象风采。敬请关注。
支撑零排放智慧城市建设，积极挖掘干热岩、地热等新能源勘查技术……燕赵大地上，一支传统地质队在新能源领域走出了一条“向新而行”的“新”路。河北省煤田地质局第二地质队（河北省干热岩研究中心）（下称“河北煤田二队”）深入推进干热岩型地热资源研究，2018年以来完成科学探测孔钻探、干热岩热能开采试验和我国首次干热岩试验性发电，深化盐穴地下储气库建设研究，服务河北新型能源强省建设，服务国家能源资源安全保障，实现了事业发展与国家高质量发展的同频共振。
近年来，河北煤田二队聚焦国之大者、省之要者，深入推进干热岩型地热资源研究和地下空间利用研究，相关工作得到当地政府高度重视和充分肯定。
2023年3月，“华北干热岩型地热资源勘查开发创新基地”和“河北省干热岩型地热资源勘查开发技术创新中心”揭牌仪式暨干热岩开发利用研讨会在邢台举办。同时，该队还邀请中国工程院院士等专家为“一基地一中心”两个省级科技平台揭牌，旨在围绕关键技术研究，突破干热岩开发利用重大技术难题。这是继2021年河北省编办批复加挂“河北省干热岩研究中心”后，该队在干热岩领域取得的又一标志性成果。针对京津冀地区能源结构调整需求和资源分布情况，河北煤田二队将目光放在新型能源干热岩的开发利用研究上，对河北省干热岩资源赋存分布和开发潜力进行系统评价，提出全省四种主要干热岩资源成因模式，建立河北省干热岩区块评价指标体系，相关研究成果达到国内领先水平，为全省干热岩资源勘查开发利用提供了重要决策依据。在此基础上，从2018年6月起，河北煤田二队优选区块，在唐山海港经济开发区开展环渤海（唐山海港）干热岩地热资源勘查工作，首次钻获京津冀地区埋藏最浅的干热岩资源。勘查结果显示，该区域4000米、5000米深度地温高于150摄氏度干热岩所分布的面积分别达到80平方千米和500平方千米以上。初步预测5000米深度以浅干热岩远景资源量折合标准煤约228亿吨，实现了我国中东部地区干热岩勘查的重大突破。 2019年11月至2020年4月，该队与中国科学院广州能源研究所合作，自主设计研发了全新的“无泵式”干热岩资源开采技术——干热岩型地热超长重力热管采热技术，在唐山马头营干热岩地质调查孔中成功进行了干热岩热能开采试验，在全球首次实现了中深层地热资源“无泵式”开采。2021年6月，由河北省煤田地质局组织，该队实施的唐山市马头营凸起区干热岩开发关键技术研究与示范项目，实现了干热岩试验性发电。这是我国首次实现干热岩试验性发电。以中国工程院院士武强为首的专家组评审认为，该项目完成了干热岩发电系统性能测试，建立了干热岩钻井技术体系和干热岩储层改造技术体系，为我国今后干热岩开发利用奠定了坚实基础，对于实现碳达峰、碳中和目标，将发挥积极推动作用。
2023年5月10日，当清晨的第一缕阳光普照华北大地，河北煤田二队物探分队结束了长达31个小时的监控跟踪，获取了宁晋盐穴储气库Z1井埋深2900米超深盐穴的三维形态参数，取得较完整、准确的腔体信息，完成本次测腔任务。这次高质量测腔作业，不仅刷新国内已知声呐测腔深度纪录，还打破了国内深部盐穴声呐探测技术依赖国外的窘境，在行业内树立了新的标杆。
2017年，京津冀地区实施了大规模的煤改气工程，冬季气源紧张问题凸显。石盐田开采后留下的地下溶腔，具有储藏量大、安全性高的特点。能否利用宁晋盐田建造储气库进行天然气储备调峰，解决能源储备难题，成为该队地质工作者重点思考的课题。作为河北宁晋石盐矿的发现者，2007年以来，该队先后开展了草厂区普查、宁晋-辛集石盐田普查、纪昌庄区详查、段家庄区详查，基本查明了该盐田的地层、构造、矿层分布范围、赋存深度、盐矿厚度、NaCl品位等，掌握了翔实的地质资料、测试数据和施工参数，积累了丰富的施工经验。但是，盐穴地下空间开发利用是个新领域，要解决的新问题很多。2017年，该队完成了京津冀盐穴地下储气库建设地质条件评价，结果显示，宁晋盐穴储气库具备建库的基本条件，但是也面临高温、高压、高蠕变性等复杂地质条件，利用该深度石盐矿层建设储气库，目前世界上尚无可借鉴的成功案例。河北煤田二队充分利用产学研深度融合平台，联合高等院校、科研院所、投资企业组成创新联合体，积极争取政府政策支持，推动项目“破冰”前行。经过认真研究，2020年，河北煤田二队在宁晋盐田设计施工了河北第一口盐穴地下储气库资料井，开展了取样送样、地应力测量、地球物理测井、VSP测井、盐层蠕变性监测等科学试验工作，系统评价了工作区建库地质条件，初步选取了拟建库区块和层段，开展了盐穴储气库稳定性评价，提出了建库初步方案。其中，井中水压致裂法地应力测量深度2950米，刷新了国内公开报道中井中水压致裂法地应力测量的最深纪录。2020年末，该队与中国科学院武汉岩土力学所联合开展科研攻关，《宁晋盐穴地下储气库建设地质条件评价与关键技术研究报告》通过专家评审。2022年9月，该项目正式启动造腔作业。造腔工程累计采盐体积超6000立方米，成功开展了国内首次超深（超2900米）盐穴测腔作业，不仅证明了宁晋超深盐岩地层造腔的工程可行性，还对宁晋盐岩地应力、水溶造腔、蠕变、运行压力等关键参数进行校验、反演。2023年底，河北煤田二队与中国科学院武汉岩土力学研究所共同编制的《宁晋盐穴地下储气库项目造腔试验研究报告》通过专家评审。中国工程院院士杨春和对本次研究成果给予了充分肯定。
2022年10月，习近平总书记给山东省地矿局第六地质大队全体地质工作者的重要回信，为地勘行业保障国家能源资源安全指明了前进方向、提供了根本遵循。河北煤田二队深刻认识到开展新一轮找矿突破战略行动的重要性和紧迫性，准确把握其为队伍改革发展带来的机遇，加快转型发展。
作为服务国家能源资源安全保障的“省队”，该队制定了《服务中国式现代化河北场景建设行动方案》，扛起主责主业，以煤炭、干热岩、三稀矿产、钾盐等为主，开展矿产资源潜力评价、调查评价与勘查工作。2023年，该队实施了“河北省唐山市宋家营南综合气调查”和“河北省邢台市丰盈-高望勘查区煤炭普查”项目，把充分挖掘省内矿产资源潜力作为履行能源矿产资源保障职能的主要任务。
按照整体布局，新一轮找矿突破战略行动的主战场在广阔的西部，重点在西北和西南。2022年，该队实施的青海省碱石山钾盐矿普查和小梁山-大风山地区深层卤水钾盐矿西段详查项目均已完工，实现了预期目标，取得了良好的效果。2023年，在青海实施的大柴旦西台深层卤水钾矿普查工程已完工，青海省茫崖市马海地区砂砾孔隙卤水钾矿普查项目正在有序推进，持续保障了西部地区的能源安全。
在新一轮找矿突破战略行动中，河北煤田二队将乘势而上，争当清洁能源勘探主力军、能源储备设施建设先行军、找矿突破生力军，为保障国家能源资源安全做出新贡献。
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