近日，随着河北唐山曹妃甸区地下4000米深处的热能被成功“唤醒”，并通过发电、制冷系统联合运行，国家重点研发计划“超长重力热管高效开发干热岩地热能关键技术研究”环渤海示范工程宣告圆满收官。
聚力攻关，协同托举行业标杆
该示范工程由中国科学院广州能源研究所牵头，联合清华大学、西安交通大学等国内顶尖科研力量，组建“产学研用”国家队协同攻关。河北省煤田地质局第二地质队（以下简称“河北煤田二队”）作为施工主体，承担了该项目的技术中试与工程化验证任务—将实验室里的前沿理论与小试成果，转化为可落地、可复制的工程技术方案与施工工艺，打通了从“论文”到“井场”、从“原理”到“工艺”的最后一公里。
正是这一核心定位，让河北煤田二队成功攻克了超深井钻井、高温射孔、高效取热等一系列工程化难题，建成了国内首个干热岩“发电—制冷”一体化示范工程，为我国干热岩规模化开发利用奠定了坚实的技术基础与工程经验。
摸清家底，九年深耕锁热能
干热岩开发，首在精准锁定地下热储靶区。从2017年扎根唐山马头营区域起，河北煤田二队历经九年接续勘查，一代地质人接力深耕，从张国斌、上官拴通牵头起步，到齐晓飞、田兰兰接续推进，再到解浩等青年骨干成长攻坚，把该区域地热资源家底摸得清清楚楚。在项目团队眼中，枯燥的岩屑录井数据和复杂的地球物理测井曲线，是破译深部地热储层“密码”的唯一钥匙。一本本详实记录的勘查笔记、一次次野外踏勘的实地验证，让团队精准掌握地层岩性、裂隙发育、温度分布等核心参数，为M-6井科学选址提供坚实依据，也为后续超深钻井与高效取热扫清前期障碍。
九年深耕筑牢根基，地质人以“慢功夫”换“准定位”，让示范工程从源头就走得稳、扎得深，为干热岩高效开发筑牢地质根基。
向深进军，攻克超深钻井瓶颈
M-6井是本次示范工程的核心取热井，2022年开钻、2024年完钻，终孔深度达4024.15米，相当于向地下钻进1300余层楼的高度，每一米都是对钻探技术与施工能力的极限挑战。钻井攻坚历经周臣、李红波两位机长接力奋战。
首任机长周臣带队攻克浅层岩体松软、井壁易坍塌难题，顺利完成3102米阶段性钻进，搭建标准化施工流程，为超深段施工奠定基础。李红波机长接力直面中深层高温高压、地层坚硬、构造复杂三重考验，日夜驻守井场，优化钻井工艺与钻具组合，研发适配高温硬岩的高性能钻井液，统筹安全与效率，最终实现4024.15米深度突破。
“钻机一响，我们就没有退路；地下再深，也要把热能取上来！”这句朴素誓言，成为钻井班组攻克“深、硬、热”极端工况的精神信条。团队同步应用储层柔性改造技术，打通地下流体运移与取热关键通道，为热能高效提取创造条件。
毫厘之争，打通地下热能“经脉”
射孔是干热岩取热的“临门一脚”，需在3700米以深、压力数十兆帕、温度超百摄氏度的极端环境下，用专用射孔弹精准射穿套管、水泥环与热储岩体，打通地下热能“生命通道”。超深地层干扰强、数据易偏差，井壁坍塌、套管变形风险高，对射孔精度与设备性能要求近乎苛刻。射孔前后开展的特殊参数测井，如同给地层做“深度CT”，精准捕捉孔隙度、渗透率等关键数据，为射孔定位提供科学依据。
作为射孔测井责任人，刘旭牵头制定专项方案，全程盯守、逐项校验，不放过任何一个参数偏差，以极致严谨守住超深井“数据生命线”，保障射孔定位精准、取热通道畅通，为高效激活热储、稳定取热提供硬核支撑。本次工程采用定制化射孔工艺，通过优化射孔弹型号、射孔密度与相位角，有效克服高温对器材性能的影响，实现超深储层精准射孔。
地面厂房是干热岩热能高效转化的核心中枢。作为国内首个干热岩发电—制冷一体化示范工程，地面系统集成与闭环运行无成熟先例可循，每一步都需自主探索、反复验证。
项目经理康浩、技术负责人杜同辉带领团队扎根现场，对照设计图纸精细优化施工工序，严格把控地面管网敷设、换热设备安装、发电制冷机组对接精度，历经多轮系统联调与参数优化，最终实现取热—发电—制冷全流程高效闭环运行。团队以“每一分地热都实现最大价值”为目标，完成地下深层热能与地面能源装备的精准匹配，打通了从地热资源到清洁电能、实用冷能的转化通道。
当井下取热系统与地面发电、制冷机组完成最终调试，稳定的运行数据实时呈现在屏幕上，解浩、聂钊茹紧盯监测界面，所有攻坚的艰辛与成功的期盼都汇聚于此。源自地下4000米的深层热能，通过高效换热回路持续输送至地面，发电系统连续稳定运行168小时，标志着我国首次实现干热岩“取热—发电—制冷”一体化稳定输出，成功填补了国内干热岩综合利用领域的技术空白。
“那一刻，所有的疲惫都烟消云散。”解浩难掩激动，“从钻井、取热到系统联调，我们熬过无数个通宵，就为把地下热能真正‘引’出来、‘用’起来。”现场掌声雷动，这组稳定运行数据，是4000米深地给出的“热能答卷”，是地质与工程团队以坚守与攻关换来的核心突破。
铁军同心，党员攻坚践初心
项目攻坚中，河北煤田二队党委坚持党建引领，地热能开发研究中心党支部、地质技术党支部、生产保障党支部、物探分队党支部等通过联学联建、联合攻关，打破专业壁垒，把党组织的政治优势转化为攻坚动能。
各支部定期开展联合主题党日、“井场微党课”，将技术研讨与党性教育融合。队党委委员、总工程师上官拴通带头讲党课、解难题。针对钻井、射孔、系统集成等关键环节，各支部组建党员突击队。生产保障党支部周臣、李红波两任机长带头顶班；物探分队党支部书记刘旭在最艰险的射孔环节全程坚守；地热能开发研究中心党支部书记田兰兰精准完成各类报告编制......“党员先上”不是口号，而是每个急难险重关口的自觉行动，支部联建成为锻造“地质铁军”的“红色引擎”。
标杆引领，赋能地热开发新征程
从地下4000米取热，到发电—制冷系统连续稳定运行168小时，本次示范工程成功验证了超长重力热管开发干热岩的技术可行性，建成国内首个干热岩发电—制冷一体化利用体系，为我国干热岩规模化、商业化开发提供可复制、可推广的范式。
从找煤炭到找地热，从传统矿产勘探到新能源资源开发，河北煤田二队不断拓展地质找矿边界，践行找矿报国初心。下一步，团队将持续深耕地热资源勘查，细化地热脉络排查，不断完善干热岩开发技术体系，为国家能源安全、“双碳”目标实现贡献地质力量，书写深地能源开发新篇章。