地熱是一項十分寶貴的能量資源。這是因為地球深部就像一個龐大的高溫火爐，其中僅靠近地面10千米范圍內所蘊藏的地熱能，就相當全世界煤炭所蘊藏能量的1.7億倍。

地底下真有熱能嗎？

我們人類很久以前就已經開始利用地熱能，例如溫泉沐浴、醫療，利用地下熱水取暖、建造農作物溫室及烘干谷物，等等。但人類真正認識地熱資源，并進行較大規模的正式開發利用卻是開始于20世紀中葉。

地熱能大部分是來自地球深處的可再生性熱能，它起于地球的熔融巖漿和放射性物質的衰變。其中有一小部分能量來自于太陽，表面地熱能大部分來自太陽。地下水的深處循環把熱量從地下深處帶至近表層。其儲量比人們所利用能量的總量多很多，大部分集中分布在構造板塊邊緣一帶，這一帶也是火山和地震多發區。它不但是無污染的清潔能源，而且如果熱量提取速度不超過補充的速度，那么熱能而且是可再生的。

地熱能是一種新的潔凈能源，在當今人們的環保意識日漸增強和能源日趨緊缺的情況下，對地熱資源的合理開發利用已愈來愈受到人們的青睞。其中距地表2000米內儲藏的地熱能為2500億噸標準煤。全國地熱可開采資源量為每年68億立方米，所含地熱量為973萬億千焦耳。在利用地熱規模上，我國近些年來一直位居各國首位，并以每年近10%的速度逐步增長。

怎么樣利用熱能服務人類呢？

意大利于1904年最先建成了一座500千瓦的地熱發電站。隨后，一些歐美國家也陸續建成了地熱發電站，1970年12月，我國在廣東豐順建成了第一座地熱發電站。目前世界上最大的地熱發電站是美國建造的，其裝機容量達60萬千瓦。地熱發電和火力發電的原理差不多，主要是利用熱源產生高溫蒸汽來推動汽輪機旋轉，然后帶動發電機發電。它們所不一樣的是，地熱發電不像火力發電那樣要裝備龐大的鍋爐，也不需要消耗燃料，它所用的能源就是地熱能和由地熱加溫的蒸汽。而且，地熱發電不需要消耗其他能源，也不會產生污染，因此是一種清潔能源；地熱能又是可再生的，可謂取之不盡，用之不竭。

那么，如果地熱水或蒸汽溫度不夠高時，還能不能用來發電呢？中低溫雙循環系統發電技術為這種狀況的地熱發電提供了實際可能。它的原理是把溫度不很高的地熱水用來加熱一種低沸點的工作介質，使其汽化，再通過這種汽化的介質來推動汽輪機發電。建于廣東豐順縣的中國第一座地熱發電站采用的就是這種方式。

在地下數千米處，大多有一層稱為干熱巖的地層。顧名思義，“干熱巖”就是又干又熱的巖層?？墒?，怎么把其中的地熱能“取”出來呢？科技工作者設計了這樣的方法：在地下鉆兩個深井，向其中一個灌水加壓，使水滲入高溫的巖縫中，水被加熱后變成局溫熱水或蒸汽，再通過另一個深井抽回，用來推動汽輪機發電。

地熱發電站

我國的熱能利用

地熱發電被普遍認為是未來的一種理想的清潔能源，而且具有取之不盡的可持續性優勢。隨著對地熱發電技術的逐步研究和開發，這種新能源或將成為未來能源的重要組成部分。

在我國人們的環保意識日漸增強和能源日趨緊缺的情況下，對地熱資源的合理開發利用已愈來愈受到人們的青睞。其中距地表2000米內儲藏的地熱能為2500億噸標準煤。全國地熱可開采資源量為每年68億立方米，所含地熱量為973萬億千焦耳。在地熱利用規模上，我國近些年來一直位居世界首位，并以每年近10%的速度穩步增長。但是，就目前情況來看，地熱發電還有很長的路要走，需要解決的問題還很多。最主要的就是目前地熱發電的熱效率還很低。

在我國的地熱資源開發中，經過多年的努力和技術積累，地熱發電效益大幅度提升。除地熱發電外，直接利用地熱水進行建筑供暖、發展溫室農業和溫泉旅游等利用途徑也得到長足發展。全國已經基本形成以西藏羊八井為代表的地熱發電、以天津和西安為代表的地熱供暖、以東南沿海為代表的療養與旅游和以華北平原為代表的種植和養殖的開發利用格局。

西藏羊八井地熱發電站

            據國土資源部網站最新消息，雄安新區深部地熱勘查工作已經正式啟動。

       近日，位于雄安新區容城地熱田的首批3個3500米深度地熱勘探鉆孔順利開鉆，主要目的是勘查容城地熱田的熱儲結構，評價淺部巖溶熱儲采灌均衡條件下可持續開發利用潛力，探測深部地熱資源第二空間。

      為打造“采灌均衡、深淺聯用、清潔高效、永續開發”的地熱資源利用全球樣板提供技術支撐，是雄安新區第二階段地質調查工作主要任務之一。

         11月23日，由寧夏地質局工程院承擔實施的銀川市濱河新區“天山海世界”大型水上娛樂項目區內鉆孔成功打出地熱水，日出水量約1.5萬立方米。這也是目前寧夏出水量最大的地熱井。

           地質設計應明確提出設計依據、鉆探目的、設計井深、目的層、完鉆層位及原則、完井方法、取資料要求、井身質量、套管尺寸及強度要求、固井水泥上返高度等。主要包括基本數據和地熱地質條件兩部分。

　　基本數據

　　基本數據主要是明確地熱井位置、設計目的等內容，主要包括以下信息：

　?。?）孔號：根據不同地區，不同的地熱田，以熱田和地區英文符號定名，統一編號，并分直井和斜井（斜井孔號后加D）。

　?。?）地理位置：施工地熱井區域地名、方位、位置。

　?。?）鉆井類別：開采井、勘探井、回灌井、探采結合井、定向井。

　?。?）設計井深：實際施工設計孔深，應標明是垂深還是斜深。

　?。?）設計完井層位。

　?。?）設計取水層位。

　?。?）設計取水段，根據實際鉆井情況、地層裂隙、漏失情況、提供相應熱儲層深度、范圍、確定取水段。

　?。?）井坐標。

　?。?）地面標高。

　?。?0）定向井：方位、位移（造斜段與穩斜段）。

　　地熱地質條件

　　根據地熱井的位置，分析研究該區的地質構造特征、走向、傾角、地層情況，以及分析、研究施工鉆進過程中，可能遇到的受構造影響引起的不利因素。

　?。?）地質構造特征。

　　闡述地熱井的區域構造特征、位置及周邊有影響的斷裂或次一級斷裂、走向、傾向傾角，同時，在施工中注意地層變化、鉆井過程中漏失掉塊、坍塌等給工帶來的不利因素，以減少事故發生。

　?。?）地層簡述。

　　闡述地熱井實際鉆遇地層，從上到下分別按系組描述。具體劃分每組地層的深度和厚度，并分別敘述各組巖性特征，從顏色、巖性、礦物成分、成巖情況、漏失情況進行厚度、定名及描述。便于施工中加以驗證，進行分析、推斷下覆地層，區分地層界限、指導施工，避免不利因素。

　?。?）熱儲層特征。

　　一個地區的地溫場特征是受這個地區的地質構造、地層巖性、地殼運動以及水文地質條件因素所控制。一口地熱井完井所處的熱儲層的特征，主要包括該熱儲層所處的區域構造位置、熱儲層巖性、水溫、水質類型等。如天津市上第三系明化鎮組的熱儲特征：主要分布在大興凸起和寶坻斷裂以南，頂板埋藏深度500-15‰左右，總厚度變化較大，巖性為砂巖，滲透性好，砂巖層總平均厚度占全組厚度20%-25，砂巖平均空辣奉為21%～25%；平均水器44-54℃，單井出水量30-50t水化學類型為HCO3-SO4-Na型或SO4CI-Na型水，pH值7.8到8.5。

           第一點：鉆機設備選型要比預測的深，不能選定多深就按多深來，從根本上避免現意外情況的出現。

　　第二點：保持鉆井的垂直最大化，最好不要過多彎曲，以此避免井內出現事故，還能有效的降低井壁管受到磨損，延長使用壽命。

　　第三點：嚴格使用沖洗液鉆進，熱儲層內鉆進嚴禁使用稠泥漿。要準確的鉆井地質編錄，嚴格并正確的進行地質分層，這點一定馬虎不得，因為工作人員要依據鉆井中的地質變化對可能出現的問題做出判斷并找出對策，及時的修改并完善地質設計的計劃。

　　第四點：保持合理地井身結構并嚴格的固井，具體是表層關口徑及下入深度應充分考慮取水設備口徑和下入深度的需要；井壁管應下入熱儲一定的深度并嚴格封閉熱儲頂板上部各層位，盡可能做到3徑或4徑至孔底。

　　第五點：要準確的鉆井地質編錄，嚴格并正確的進行地質分層，因為工作人員要依據鉆井中的地質變化對可能出現的問題做出判斷，并找出對策，及時的修改并完善地質設計的計劃。

　　第六點：下入表層管、井壁管前及達到設計深度時均應測井，以結合地質編錄進行地質分層、了解地層溫度變化和熱儲的滲透性、含水性特征，用以指導鉆井施工。

　　第七點：鉆井完工應及時進行洗井和產能測試，嚴禁停滯時間過長，洗井應針對熱儲地層特征、鉆井深度、使用泥漿性質和稠度采用不同的方法，最終產能測試應滿足規范的要求。