編者按：2020年9月17～18日，以“塑造新模式•激活新動能”為主題的“第十六屆中國分布式能源國際論壇暨2020綜合能源展覽會”在山東濟南召開，本次論壇由中國能源網主辦，中國能源研究會分布式能源專業委員會、水發能源集團有限公司聯合主辦。會上，山東省地礦局801隊黨委書記、隊長，山東省能源研究會理事長彭玉明發表了《魯西北砂巖地區多井聯動尾水梯級利用地熱清潔供暖模式典型案例》的主旨演講。

以下內容根據論壇演講實錄進行整理。

李景明：接下來我們邀請山東省地礦局801隊黨委書記、隊長、山東省能源研究會理事長彭玉明先生，給我們介紹《魯西北砂巖地區多井聯動尾水梯級利用地熱清潔供暖模式典型案例》，有請彭先生。

彭玉明：感謝主持人。外面是秋高氣爽、瓜果飄香，一個美好的季節，好客的山東人民歡迎全國各地的同行、專家來到我們美麗的泉城濟南，濟南市素以泉水聞名，地熱也有所接觸過，無論是在能源利用方面，水直接決定了我們整個利用的一個效果，今天我也很榮幸參加我們再生能源利用的論壇，簡要介紹一下在山東整個魯西北地區、砂巖地區地熱能的開發利用情況。

剛才楊主任更多是在宏觀、政策層面，包括京津冀地熱資源的地熱的利用，井總更多介紹我們山東的一些情況。我們主要是地熱勘查單位，更多側重于技術的綜合。

下面分五個部分，簡要介紹一下地熱能利用一些情況。

剛才楊總也介紹，實際上，應該說地熱資源我們總結有三方面的優勢，一個是清潔無污染、可持續開發利用，分布廣泛、儲量豐富，你要說我們水熱型的過去都是只采不灌的，帶來的危害是區域地面沉降，清潔無污染是一個優勢。第二個是可持續開發利用，包括我們一些淺層的和深部的水熱性資源。第三個，從山東來說，分布比較廣泛的，山東行政區域內，地熱資源還是比較豐富的。地熱能資源的優勢這里不說了，剛才楊主任也提到了，尤其是構建清潔、低碳、高效的現代能源體系，真正的利用并沒有完全地推開，這里面有政策層面的，也有一些技術層面的，也包括我們整個規劃、利用，涉及到很多的技術方法還沒有完全的統一。

從我這塊一些資料掌握，地熱能約占2%。

再把山東省的地熱資源情況簡單介紹，主要分布在魯中、魯西、魯北、沂沭斷裂帶四個區域。據省地礦局初步勘查評價，全省3千米以淺中深層水熱型可利用地熱資源量為1.21×1021焦耳，折合標準煤413億噸，相當于全省煤炭資源保有經濟可采儲量46億噸的近9倍。

我省地熱供暖從1998年開始起步，經過20年的發展，目前德州、東營、濱州、菏澤等地已形成了規模化地熱供暖產業，目前全省地熱供暖面積已達1.3億平方米，位居全國首位。其中，水熱型供暖面積6100萬平方米。

總體上看，我省地熱能開發利用還處于較低水平，以2017年為例，全省地熱開采量僅有36萬立方米/日，開采程度只有2.3%。因此，全省地熱開采潛力巨大，開發利用前景廣闊，特別是在利用地熱資源供暖方面具有很大發展空間。

新事物的發展必然會出現一系列問題，一個是地熱能開發利用過程中利用效率不高，過去是粗放式的開發，過去一個小區相距500米或者300米左右，各打各的井，相互干擾，在利用過程中沒有考慮到梯級利用的問題。第二個開發地方模式比較單一，單純以供暖或者單純以洗浴，沒有考慮綜合利用的問題。第三地熱尾水排放問題，涉及到環保督察的問題，也在相繼關停部分地熱能。第四地熱能資源的不斷開采造成地下水位下降。目前在我們德州，尤其是德州地區，中深層地熱水位下降幅度都接近60～80米，還有地熱礦泉水綠色礦山要求沒有完全推開。

第三個研究解決方案。如何來提高利用效率的問題，我們井總提到商河，我們整個地熱供暖，根據資源情況，根據開發利用需求，納入一個總體的規劃。

群井聯動可以提高地熱水供暖效率，減少開采量。

群井聯動模式就是將一定區域內現有的或計劃新建的地熱井(開采井和回灌井)進行管網并線，形成一個群井聯動運行模式，在此模式下，可以根據不同供暖需求選擇利用開采井數量提高地熱水的利用率，有效地降低地熱水開采量。說白了就是關和采，關一批采一批，然后再實施一批回灌。

第二采用地熱尾水梯級利用。目前山東省的尾水溫度一般在30～40度左右，五年以前，很多地熱開采沒有跟熱泵形成結合，直接回灌或排放，造成地熱利用率不高，不滿足綠色礦山勘查要求。因此我院提出了“地熱能+產業”的梯級利用開發利用模式。

第三就是采用定向井施工工藝輔以熱儲層優化手段。目前魯西北和京津冀的砂巖唯一受限的是回灌，回灌應該說是近二三十年可能使用較多的技術，有的提到用大口徑回灌，最終回灌效率也在不斷地摸索、不斷地探索，但是這種回灌的衰竭仍然存在，所以說定向井施工工藝輔以熱水層優化要提高地熱井回灌效率，我們在東營和聊城的臨清也是根據我們中石油這種開采過程中采用了發泡固化劑等化學方法對熱儲層進行解救處理，起到防砂、增加滲透效率的作用以提高回灌效率。這個也是僅僅做了兩年的時間，我們大口徑回灌做了三個供暖季，從回灌的效率看能夠接近100%，還是考慮過去開采量過大，造成水壓過大，目前看，回灌過程中，水還是逐漸升高，還是出現衰減，下一步還需要對回灌的一些工藝進行改造。

牛莊鎮，一開始是我們勝利油田有一個測井隊在那，他們建了一個燃煤鍋爐，后期整個交給地方政府以后，整個牛莊鎮涉及到整體的規劃、搬遷上樓的，還有整體的相當于打造一個小鎮，因為位于東營的高鐵新區，所以涉及到很多搬遷的。2019年東營區委托我們院也包括我們研究會簽訂了一個協議，主要是提供方案，這就是推進清潔供暖“無煙小鎮”的模式，畢竟在郊區。

地熱水經排氣處理后進入換熱機房，進行水氣分離后熱水進行交換，包括熱泵系統梯級提熱，換熱后的尾水可用于花卉種植、動植物養殖等，形成梯級利用產業鏈。

實際上定向井施工工藝，增加回灌量，避免回灌對開采井水溫產生影響。目前我們只在地熱勘察過程中使用，很少應用到油田勘查技術方面。這主要是增加施工的，東營凹陷地熱水溫一般在80度左右，水溫還是比較高的，提熱的效率比較高。第二方面是自控系統，控制群井聯動的模式，這是在原有鍋爐房的基礎上做了改造，把鍋爐24兆瓦的鍋爐關停了，實際上我們這些井也是在鍋爐的周邊，也是采取定向的。過去從燃煤鍋爐，據地方政府說，整個供暖季需要100人左右，90～100人左右。

現在第一個供暖季結束了，應該說區政府、地方政府提供了小鎮式的供暖模式，同時把一些產業植入進來。當然，我們現在看監測的數據回灌率是達到100%，原來施工完以后，他們還說有負壓灌，我們不可能有負壓，應該是有一個回灌的壓力，解決了25萬平供暖。

這里有一個對比，在用電量、燃煤上，包括我們人力成本上，也做了一個簡要的對比。

第二簡單介紹一下臨清，臨清過去有一些開采井，整個區政府提出要優化開采布局，也是做了一些規劃，工藝基本上是一樣的，只是把我們密度比較大的開采井，不同小區采用多井聯動的供暖模式，配備了一定的回灌井，這是將相鄰的兩個(或多個)采用地熱供暖的小區作為一個供暖區塊。

這就相當于一個改造，因為過去每個小區都打自己的地熱井，現在形成開采、回灌、備用。

這解決了資源枯竭的問題。

臨清、東營兩處示范項目的實施是有目的、有針對性地對魯西北砂巖地區地熱能資源開發利用的探索和研究，研究成果對魯西北砂巖地區地熱能資源開發利用提供了實踐經驗，也讓我們對地熱能資源開發利用有了更清晰的認識。

(一)采灌平衡是地熱資源開發利用的基礎;

(二)以往開發利用中發現的問題通過研究可以得到有效解決。

總結與展望我們井總也提到了，尤其在鄉村，唯一解決供暖需求，真正的還是能不能把新興的高效的農業、產業植入進來，這是比較關鍵的，謝謝大家。

李景明：謝謝彭書記，彭書記給我們介紹了幾個801大隊在山東尤其魯西北開展的幾個案例。十九大以來，黨中央提出的“黨政軍民學，東西南北中，黨是領導一切的。”我相信在彭書記的指導下，我們801大隊能夠做出更多的典型案例和精品工程。