以1立方米65攝氏度的地熱水為例，經(jīng)過換熱供暖，釋放的熱量相當于8千克的標準煤。一口年采20萬立方米熱水的地熱井，可提供相當于1600噸標準煤的熱量。以每噸煤400元計算，年經(jīng)濟效益可達64萬元。

地熱水作為一種綠色環(huán)保的新能源，因其可循環(huán)再生的特點，被視為“取之不盡，用之不竭”的，一度遭到瘋狂開采，最終導致地下水位迅速下降。認識到地熱水自我補給緩慢，再生周期長達幾萬年的性質(zhì)后，濱海新區(qū)開始審視當初的開發(fā)途徑，并開始反思：如何合理開發(fā)利用這種寶貴的資源？目前，濱海新區(qū)的地熱資源正在向保護性開發(fā)利用轉型。

開采地熱九成用于供熱

幾十年來，地熱水一直陪伴在濱海新區(qū)人的身邊，而且正在與普通市民發(fā)生著越來越密切的關系。那么，地熱水是從哪里來的呢？天津地熱勘查開發(fā)設計院曾梅香副總工程師告訴濱海周刊記者，地球的地核、地幔由花崗巖、玄武巖組成，其中的放射性元素不斷衰變，持續(xù)釋放熱量，加熱巖層及蘊藏在巖層孔隙中的水，形成地下熱水。

目前，濱海新區(qū)年可采地熱水儲量1774萬立方米，實際年開采量約471萬立方米。濱海新區(qū)地下熱水層共六層：第一層明化鎮(zhèn)層、第二層館陶層、第三層東營層……第六層霧迷山層，其中第一至三層屬孔隙型地熱層，第四至六層屬基巖型地熱層。塘沽地處“黃驊凹陷”，基巖熱儲層深度在4000米以上，開發(fā)成本高，因此沒有基巖層地熱開采。整個濱海新區(qū)也以開發(fā)孔隙型的第一、第二儲層的地熱資源為主。這兩層的地熱水溫度在40攝氏度到75攝氏度之間，屬于中低溫地熱，占開采量的比重最大。

早在上世紀70年代，濱海新區(qū)就開始利用地熱資源。當時，擁有技術、設備優(yōu)勢的渤海油田、大港油田，在全國率先開采地下熱水資源。剛開始都是開采第一層明化鎮(zhèn)層地熱水。開發(fā)伊始，地下熱水壓力大，都是順著井口自動往上冒，形成汩汩冒水的“自流井”。受當時地熱水“取之不盡，用之不竭”觀念的影響，地熱采井遍地開花。

隨著開采的深入，開采溫度更高的第二層館陶層地熱水的單井逐漸多了起來。開采出來的地熱水主要被用于集中供熱，這種狀態(tài)一直持續(xù)到現(xiàn)在。曾梅香告訴濱海周刊記者，截至目前，濱海新區(qū)共有122眼地熱井，其中明化鎮(zhèn)層地熱井9眼，館陶層地熱井99眼，東營層地熱井4眼，霧迷山層（基巖層）地熱井10眼。濱海新區(qū)年開采地熱水471萬立方米，用于供熱的應該在九成以上。

過量開采致水位迅速下降

早在上世紀70年代，濱海新區(qū)第一批地熱開采井多位于渤海油田、大港油田，都是深一兩千米的明化鎮(zhèn)層“淺井”。地熱水被抽上來，直接輸入供熱管道，用于集中供暖。后來，隨著第二層館陶層地熱水被開發(fā)利用，大量功率更大、管徑更粗的吸泵深入地下，源源不斷地抽取來自地下的優(yōu)質(zhì)熱源。曾梅香說，這種早期還是一種粗放型的開采，僅僅經(jīng)過一、二級換熱，高達三四十攝氏度的尾水就排放到了市政管網(wǎng)或明渠中，被作為廢水白白浪費掉了。

與此同時，過量的開采使地下熱水層水位驟降，以明化鎮(zhèn)層為例，水位在以每年兩到三米的速率下降；館陶層水位更為嚴重，以每年三到五米的速率下降。濱海新區(qū)年可采地下熱水儲量1774萬立方米，年開采量已達471萬立方米。由于地下熱水得不到及時補充，水位下降日趨嚴重。

原先，水泵下到100米深就可以了，現(xiàn)在得下到120米、150米甚至200米深。有的泵房開始出現(xiàn)“燒泵”的情況，一些地熱井因“采不到水”廢棄了。“地熱井好比一個水杯，泵就像一根吸管，隨著水被吸走，杯中水位在不斷地下降著，直到水泵夠不著水位……”曾梅香形象地比喻道。

截至目前，濱海新區(qū)開發(fā)的地熱水大部分仍得不到及時回灌。塘沽地熱試驗研究中心從1998年就開始地熱資源的開發(fā)研究，算是業(yè)內(nèi)做得比較好的單位。但據(jù)該中心相關負責人透露，目前他們共有19眼地熱井，其中回灌井數(shù)量只有6眼。整個濱海新區(qū)的情況更加不容樂觀。目前整個新區(qū)共有122眼地熱井，其中回灌井僅14眼左右。多數(shù)單位仍然以采井為主，回灌井建設相當滯后。

向保護性開采轉型

地熱水在被消耗著，它是一種短期內(nèi)不可再生的綠色能源。以1立方米65攝氏度的地熱水為例，可提供8千克標準煤的熱量。一口年采20萬立方米熱水的地熱井，可提供相當于1600噸標準煤的熱量。以每噸煤400元計算，經(jīng)濟效益64萬元。經(jīng)濟效益顯著，環(huán)境效益更是無法估量。

為了保護地球母親慷慨賜予的寶貴綠色能源，濱海新區(qū)早在上世紀80年代就開始了相關研究。1982年，天津地熱勘查開發(fā)設計院開始利用大港的現(xiàn)井開展回灌試驗，同時開始做數(shù)字模擬回灌實驗。1992年，

在塘沽建成第一口館陶層回灌井，1995年開始回灌，但回灌率不到50%。1995年到現(xiàn)在，天津地熱勘查開發(fā)設計院的研究一直在進行當中，直至攻克了基巖層100%自然回灌技術；2012年，又攻克了管陶層地熱水“對井”100%回灌技術。

為了保護地熱水，政府主管部門也積極行動起來，要求“開采多少，補充多少，實現(xiàn)100%回灌”。為此停止審批無法實現(xiàn)回灌的明化鎮(zhèn)層地熱井，對于新的管陶層或霧迷山地熱井，要求務必使用“對井”（一口采井搭配一眼回灌井）技術，還對實施回灌技術的單位給予政策上的優(yōu)惠，以此鼓勵地熱開采單位著眼長遠，循環(huán)利用地熱資源。除了要求供熱單位嚴格執(zhí)行回灌措施之外，主管部門嚴格控制溫泉理療、親水娛樂、游泳健身、生活用水等純消耗性用水。

為了保護性開發(fā)利用地熱水資源，目前天津地熱勘查開發(fā)設計院正在研究地表水回灌技術——將地表水經(jīng)過處理，使之與地熱水同質(zhì)化，再回灌到取水層。“通過水處理，避免回灌后發(fā)生化學反應、細菌污染等情況�；毓嗨�(jīng)地底加熱，重新成為可供開采使用的地熱水。一旦掌握了這一技術，地熱資源就會成倍增加了。就像往銀行里存錢一樣……”曾梅香說。

對于濱海新區(qū)地熱資源的未來利用之路，曾梅香認為首先要做好規(guī)劃；第二，要明確新項目如何審批，由哪個部門審批；第三，對于老井要補建回灌井并保證回灌；第四，通過采用新技術提高資源的利用效率；第五，合理供給溫泉洗浴、健身、醫(yī)療等純消耗性用水，服務市民健康需求。

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