山东地热资源极为丰富，自上世纪90年代末大规模开发用于城镇建筑供暖以来，为社会经济发展作出了巨大贡献。为推进地热资源可持续开发利用，自2006年开始山东省地勘局第二水文地质工程地质大队（以下简称山东地矿局水文二队）在鲁西北地区开展大量地热回灌试验工作，对相关工艺、技术等进行系统研究并步入了生产阶段。
“凭借对清洁能源市场的前瞻性布局、技术精湛的深部勘探队伍、先进的钻探装备和独具特色的钻探工艺，我队在地热井、干热岩、岩盐、钾盐、页岩气等领域成功实施了一大批重大深部勘探项目，尤其是在地热能开发利用领域独树一帜，取得了良好的经济效益和社会效益。”据山东地矿局水文二队党委书记秦耀军介绍，近年来他们秉承“地质报国 事业立局 科技引领 有为有位 争创一流”的地质工作理念，致力于服务促进新旧动能转换，不断加快加大地热能开发利用力度，为全省新能源开发、生态建设、大气污染防治贡献了地质智慧和力量。今年，在“2018-2020年度中国地热行业20强企业评选”结果中，该队以第二名成绩成功入选地热能（含地水源热泵）配套产品与服务二十强企业。
建成全省首个“砂岩热储地热回灌示范工程”
山东地矿局水文二队积极发挥大口径深部资源勘探、砂岩热储尾水回灌等方面的技术优势、建立了较为完善的地质环境监测网络系统和山东省砂岩热储地热尾水回灌示范工程、大型回灌模拟砂槽等大型中试基地。“我们还先后开展实施山东省地热资源系统支撑数据库项目等科研项目，及雄安新区起步区南部勘查区块（XK03）地热资源预可行性勘查、山东临邑凹陷西部地区地热资源调查及供暖示范等地热勘查项目，成果突出。”秦耀军坦言，他们在全省建成了首个“砂岩热储地热回灌示范工程”，就是一个很好的实证。
“该工程始于2016年，我队投入600余万元，集供暖、洗浴、换热、梯级利用、回灌、热泵技术为一体。”秦耀军介绍说，在德州市城区建立的这个示范工程以“以灌定采、取热不取水”为理念，采用“一采一灌、换热间供”模式，在保证地热尾水回灌入井的同时达到用热不耗水的高效可持续利用目的。
根据2016年至2021年五个供暖季的数据分析，示范工程供暖尾水回灌率100%，供暖面积5.7万平方米，室内温度平均达到22摄氏度，累计回灌量93.06万立方米，相当于节约标煤5594吨，减少二氧化碳排放量133488吨、二氧化硫排放量95吨、氮氧化物排放量33吨、悬浮质粉尘排放量44吨、煤灰渣559吨，节约治理费用155.86万元。该工程为砂岩热储地热供暖尾水回灌提供了示范，为地方防治大气污染、促进节能减排提供了又一条路径。
这一实践成果也广受称赞，被冰岛地热专家誉为“砂岩热储地热水可持续开发的伟大贡献”，被国家能源行业地热能专业标准化技术委员会授予“地热能开发利用标准化示范项目”认证铜牌。
通过地热勘探带动干热岩、页岩气、岩盐、钾盐等领域勘探发展，山东地矿局水文二队已经形成了以地热资源、岩盐及深层卤水、非常规能源勘探为主的产业格局，成为一支敢闯敢拼、作风顽强、技术过硬并且享誉全国的大口径深部勘探“王牌军”。
探索建立地热能开发利用“德州模式”
在示范工程获得巨大成功的基础上，山东地矿局水文二队积极对接德州市及相关县（市、区）政府，联系自然资源、生态环境等相关部门，大力宣传地热能源开发利用对区域能源结构调整、生态环境保护等方面的重要意义，努力推动地热能开发利用，受到高度关注和认可。
2017年，德州市政府与山东省地矿局签订《地热资源开发利用与保护战略合作协议》。以此为契机，山东地矿局水文二队密切联系德州市相关单位编制完成《德州市地热资源开发利用专项规划（2018-2022年）》，并协助制定了《德州市地热资源管理办法》《地热尾水回灌工程建设验收办法》等10余项技术规范、制度，配合开展地热井调查摸底和专项督导整治行动，助力德州市地热资源开发秩序不断规范。
“同时，我们主动为全市各县（市、区）地热开发企业无偿提供技术指导，并在禹城、陵城、平原、夏津、武城等地成功实施10余项地热采灌工程。”秦耀军提供的数据表明，截至目前该队已在德州推广应用地热供暖总面积达1330万平方米，地热开采总量每年约为4000万立方米，为13余万居民提供清洁地热供暖，“这对进一步改善当地冬季供暖期大气质量、推进生态文明建设、优化能源结构等起到了巨大促进作用”。
目前，在山东地矿局水文二队大力支持下，德州市284眼地热开采井已经全部完成回灌配套建设，年减少煤炭消耗约40万吨、减少碳排放约80万吨，地热资源开发利用水平位居全省前列，“填砾射孔科学钻探、清洁经济高效供暖、采灌均衡持续开发、以灌定采智慧利用”的地热清洁供暖“德州模式”已全面建立并初见成效。
科技创新提供高质量发展新动能
为提高地质科技创新能力，近年来山东地矿局水文二队陆续开展了砂岩热储地热尾水回灌、高温高压泥浆配比等技术研究。其成果之一“山东省地热田成矿模式、采灌均衡资源评价与找矿突破”获自然资源部科学技术进步一等奖。
秦耀军说，由他们承担编制的《山东省地热勘查技术规程》等6个省标准也已通过标委会审查，自然资源部行业标准《砂岩热储地热尾水回灌技术规程》颁布实施，省级地方标准《单井地热资源评价技术规程》于2021年1月1日起实施。
值得一提的是，该队还先后申请建立了“山东省地热清洁能源探测开发与回灌工程技术研究中心”“山东省地矿局清洁能源勘查开发创新团队”“山东省地矿局地热资源勘查与利用工程技术研究中心”等科研平台，建立“砂岩热储地热回灌示范工程”“地热回灌模拟试验场”两个研发基地，聘请两位院士为地热研究首席专家，致力于地热尾水回灌堵塞机理、经济回灌等重大技术攻关课题研究，培养了一批专业知识扎实、专业技能过硬、研发能力突出的地热勘查、勘探及回灌等方面的技术人员。
目前，该队仅在鲁西北地区推广应用地热能规模就已达5100万平方米，为解决山东省城镇及农村地区冬季供暖发挥了积极作用。“不久前，我队顺利实施‘青岛市即墨区环秀湖人才综合体清洁供暖项目中深层同轴换热地热井工程’，设计孔深2500米，已完成钻探进尺1500米。”秦耀军认为，项目的实施将为“中深层同轴换热技术”的区域推广应用奠定技术基础，拓展了该队深部勘探领域，可以更好的服务地热资源可持续开发利用。
今年9月，山东省发展改革委、省能源局、省住建厅、省农业农村厅等8部门联合印发《山东省“百乡千村”绿色能源发展行动实施方案》，提出规范有序开发地热资源，稳妥推广浅层地热能供暖（制冷）和中深层地热能供暖，开拓清洁能源新的增长点。“‘十四五’期间我省将建成100个左右特色鲜明、多能互补、生态宜居的绿色能源发展标杆乡镇，1000个左右开展太阳能、地热能、生物质能等开发利用的绿色能源发展标杆村，打造绿色低碳、宜业宜居美丽乡村山东模式。”秦耀军表示，这为进一步强化地热能的开发利用提供了历史性机遇，在“3060”双碳目标伟大实践中他们将大有作为。
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编辑|石秀秀 通讯员|于溪 张晓燕
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