●王婷灏

    随着全球能源转型的加速推进，地热能凭借其储量巨大、稳定可靠、清洁环保等优势，成为各国竞相发展的清洁能源领域。地热资源的开发深度也从浅层逐步向深层拓展。深层地热能通常超过3000米，热能品位高，主要用于发电，被誉为“地热能的未来”。近年来随着新技术的发展，地热产业迎来了前所未有的机遇，向资源品质更优、应用范围更广的深层地热资源领域进军已成为行业发展的必然趋势。

    全球地热开发利用向“深”而行

    当前全球深层地热开发正处于从“实验性探索”向“规模化应用”转型的关键阶段。欧美等主要国家已制定国家战略，整合科研力量，开展集中攻关。技术革新主要聚焦于增强型地热系统（EGS）优化、超高温钻井工艺与储层改造、以及多场景高效利用等领域。这些技术进步正推动地热发电成本持续下降，为规模化应用奠定基础。

    增强型地热系统是欧美地热技术攻关的主要方向。增强型地热系统技术通过人工干预在干热岩中建立裂缝网络，实现热能高效提取。例如，美国能源部支持的地热能前沿瞭望台计划（FORGE）项目，通过水力压裂技术成功在犹他州花岗岩层中构建人工热储，发电效率显著提升。德国GeoLaB项目开发模块化增强型地热系统，通过分布式光纤监测裂缝动态，循环效率提升至25%。然而，增强型地热系统仍面临高温钻井成本高、长期循环稳定性不足等挑战。

    深层地热开发需突破高温（>180摄氏度）、高硬地层钻井、储层改造等技术难题。挪威采用纳米材料涂层钻头和超临界二氧化碳钻井液，提升了钻井效率；冰岛2000年启动的深部钻探工程（IDDP），进行超临界地热资源的钻探并验证其提高地热田发电能力的经济性。此外，在储层改造方面，土耳其采用“暂堵转向压裂”技术，有效扩大了热交换面积，其地热发电装机量在2020年新增168兆瓦，居全球首位。

    地热综合利用模式创新显著提高了能源利用效率。地热梯级利用方面，土耳其将地热发电尾水用于区域供暖和温室种植，能源综合利用率达85%；冰岛将地热发电尾水用于区域供暖和温泉康养，显著提高了能源的经济价值。多能互补方面，新西兰将地热能与光伏、氢能耦合，构建零碳工业园区；冰岛率先采用了碳捕集与矿化技术，实现了高效碳封存，每年固碳约5000吨。

    中国石化深层地热勘探获突破

    中国石化作为国内地热领域领军企业，依托国家重大科研项目，在深层地热勘探、高温钻井技术及综合利用模式上取得突破，为全球深层地热开发提供了中国方案。

    依托国家重点研发计划项目，实现深层地热勘探突破。中国石化首次在华南地区验证了深层地热资源富集机理，建立了基于多尺度地质建模和数值模拟技术的深层地热资源评价方法、多属性决策目标优选方法。

    探索高温钻井技术，成功实施亚洲最深干热岩科学探井项目。为攻克超5000米深井面临的高温和高硬地层技术难题，研发了抗高温井筒工作液、混合布齿钻头以及轴扭耦合冲击破岩工艺等，成功钻探了亚洲最深地热科学探井——福深热1井，井深5200米，钻获超过188摄氏度的高温地热资源。

    研发深层热储改造技术，完成干热岩井先导性改造。研究了复杂缝网扩展的影响因素，探索提出了基于温差效应和疲劳损伤效应的干热岩热储改造工艺方法。

    我国企业应加大深层地热开发力度

    国际能源署报告指出，中国拥有全球第二大增强型地热系统技术潜力，技术可开发的地热资源量占全球总量的8%。我国地热产业正处于技术突破的关键阶段，地热企业应通过技术深耕与产业链创新抢占先机，同时注重生态效益与长期回报。未来，地热发电和区域供暖将成为主要增长点。

    重点布局深层地热开发关键技术攻关。针对深部热储高精度探测、EGS循环效率、规模化储层改造等方面开展技术攻关，形成适用于我国的深层地热勘探开发技术体系。

    不断探索产业链创新研发实现核心装备国产化。现有高温钻井装备依赖进口，可设立专项资金研发耐300摄氏度井下工具、高温测井仪、耐蚀合金等“卡脖子”材料，支撑产业自主发展。

    产业协同与国际合作加速行业规模化发展。产学研融合，企业、高校及科研院所联合攻关地热勘探、高温钻井、储层监测等共性技术。加强与“一带一路”沿线国家合作，为印尼、肯尼亚等国家提供“勘探—开发—运维”一体化解决方案，获取海外地热资源开发权益。提供技术标准，主导制定《干热岩资源评价国际标准》《EGS电站设计规范》，提升国际话语权。

    深层地热开发既是能源革命的“关键一跃”，也是实现“双碳”目标的战略抓手。未来我国需以关键技术自主化为核心，以政策市场双轮驱动为支撑，以全球合作为拓展方向，推动地热从辅助能源升级为主力清洁能源。随着技术迭代与政策协同，我国有望从“地热大国”迈向“地热强国”，为全球能源低碳转型贡献中国智慧。

    （作者单位：中国石化新星公司）