
技术工人正在检查大绳

技术工人对钻机进行检查

项目施工现场
连日来,在天津地热勘查开发设计院(以下简称“天津地热院”)地热清洁供暖项目施工现场,一座50米高的井架矗立着,钻机正在向地层深处掘进,当钻头抵达目标深度时,一对定向开采与回灌的地热井即将建成。待到今冬寒风再起时,这份来自地心深处的馈赠,将化作供暖管道里的汩汩热流,涌入万千家庭。
这片商品房 供暖靠“地热”
走进位于津汉线附近的施工现场,远远就能听见钻机的轰鸣声。空气中弥漫着淡淡的泥浆气味,脚下是微微震颤的钢板。场地比半个标准足球场还略小一些,平台旁堆放着十多米长的套管和钻杆,留给机械转圜的通道,大约只有3米宽。钻探技术负责人卞洪伟指着旁边那片拔地而起的在建商品房,脸上满是干劲地说:“您可别瞧我们这场地小,可干的都是大事!您看眼前这一片商品房,以后家家户户的暖气,都得靠我们这口井来供。现在进度特别顺,眼看着就能把地热水给打上来,让大伙儿冬天都能暖烘烘的!”
卞洪伟的自信不是盲目,而是天津与地热结缘近百年的底气。1936年,中国第一眼地热井——天津老西开自流井成功开凿;1969年,《天津市地热资源分布规律及使用价值》报告完成,引起著名地质学家李四光先生的关注;1970年,李四光专程来到天津,勘查地热工作,强调天津有丰富的地热资源,应作为地热利用试点和样板,全国瞩目的“地热会战”由此开启。
凭着这股敢为人先的劲头,天津在地热资源开发利用领域,一路拿下了诸多“全国第一”:1970年在国内首次开展地热资源系统勘查;1982年在国内首次开展地热田勘探;1984年在国内首次系统开展地热资源动态监测;1995年率先颁布地热资源管理规定;1999年编制国内首个地热资源专项规划……
在地热行业,一直流传着这样一句话:“世界地热看中国,中国地热看天津。”天津地热院副院长程万庆笑着印证:“这话一点也不假,‘天津模式’就是行业公认的标杆。它是咱们天津人在几十年地热勘探开发与保护实践中,一点点摸索出来的‘独门秘籍’,集成了资源勘查、钻井、回灌、全流程规范管理等一整套成熟的技术体系与制度经验,放眼全国都拿得出手。”
“看得见”的数智化“掘进”
向地下2500米掘进,可不是件易事——要穿越四层截然不同的地层,每一层都藏着未知的挑战。施工现场负责人李征蹲在地上,指着堆放整齐的套管,用通俗易懂的话给记者讲解:“穿过不同的地层,得用不同的钻头和套管。最开始往下钻的时候,用的是445毫米的大钻头,钻好一段就套上一段合适的管子,这管子就像‘防护衣’,能保护井壁不坍塌。越往地下走,钻头越细,到最后用的是152毫米的钻头,差不多有成年人两个拳头那么大。一口井,得用近200根这样的套管一节节连起来,才能稳稳地把地热水从地心深处引上来。”
目前,第一口井已挺进至2000米深处,揭开了取水层的“盖子”。不过从1410米到2186米这一段,没少让大家揪心。原来这一地层裂隙发育,钻着钻着,用于冷却钻头和维持井壁稳定的泥浆,可能就突然全部漏进地层的缝隙里——这在专业上叫“漏失”,极易导致井壁坍塌。那段时间,卞洪伟和团队几乎天天守在工地上,24小时待命,“其实现在全程都有智能系统监控,可这么多年的习惯还是改不了,时时放心不下,就怕问题不能及时发现,导致事故。”
卞洪伟口中的智能系统,正是今年地热院自主研发搭建的数智化录井设备,这在全国地热行业也是头一份。记者跟着他走进工地旁临时板房改建的值班室,只见电脑屏幕上,一串串数据正不停跳动,实时反映着地底下的每一个细微变化。卞洪伟指着屏幕,笑着说:“以前,发生漏失后才能检测到,拿到的都是过去的数据,有明显的滞后性。现在有了这个智能化平台,只要流量有变化,系统就会立刻发出预警,就好比给钻井作业装上‘动态心电图’,可以时时刻刻守护施工安全。”
从“只取水”到“只取热、水回灌”
钻井平台旁,李征正蹲在一台电力驱动设备前检查。与传统柴油驱动相比,这种设备噪音小得多。项目紧邻居民区,这是特意为之。但真正彰显天津地热技术底蕴的,并不是这些看得见、摸得着的改变,而是一套藏在地下、看不见的“回灌逻辑”。就拿这次钻井作业来说,工作人员不仅要打一口抽水井,还要同步打一口回灌井,一抽一灌,守住地热资源的“循环密码”。
天津地热院副院长程万庆打了一个比方:“在地热开发中,水其实是‘赠送’的。地球内部产生热量,加热了地层中的水。我们把热水抽上来,提取热量供暖。过去技术有限,只采不灌,水位就会下降。”2000年起,天津开始系统研究回灌技术。如今,已确立了“以灌定采”的政策原则——你能开采多少水,取决于你能回灌多少水。“现在我们追求的是‘只取热,不取水’。”程万庆语气坚定地强调,“热量提取出来后,降温的地热水必须通过回灌井重新注回地下同一储水层。”
目前,天津地热水回灌率已经达到了98.5%,地下水位连续五年实现回升,地热资源真正实现了可持续高效利用。除了回灌技术,天津在地热领域还诞生了多项全国首创、独创的核心技术,比如精准的地热勘查技术、科学的地质建模技术、高效的钻探成井技术等,这些技术不仅在天津落地生根,还被广泛推广到全国,为全国地热行业发展提供了“天津经验”。
半个世纪的“温暖契约”
站在井架下,记者问李征:“在这儿干了多久了?”“快二十年了。”他想了想,“刚入行的时候,老师傅就跟我讲李四光来天津的故事。那时候觉得挺遥远的,现在看来,自己干的每一件事都是在实现他当年的设想。”李征还算起了“温暖账”:“就拿咱这个项目来说,我们专门测算过,等完工以后,能为周边25万至30万平方米的区域提供清洁供暖,惠及2000余户家庭,还能让供热企业每年节约标准煤3301吨,既环保又节能。现在大家都知道,天津利用地热能供热的面积已经达到了4700多万平方米,占全市集中供热面积的8%,李老要是能看见,肯定特欣慰。”
程万庆同样感慨:“地热会战后,天津不仅摸清了全市地热资源情况,还建立了完整的地热勘查、钻探、成井的体系,攻克了地热回灌等关键技术难题,制定了一批行业技术规范与管理经验,培养了专业技术人才队伍。可以说,没有李四光先生的倡导和指引,就没有天津地热产业今天的长期健康发展。”
当年李四光先生埋下的种子,如今已经长成参天大树。地热能在天津广泛应用于居民供暖、农业种植养殖、温泉康养等领域,天津成为全国唯一的集“中国温泉之都”(天津市)、“中国温泉之城”(京津新城和团泊新城)、“中国温泉之乡”(东丽湖温泉度假旅游区)为一体的省级城市,同时拥有700余口地热井和一批开发利用地热资源的典型项目,如天津奥体中心供暖项目、天津文化中心能源站、天津东丽湖地表水热储回灌工程等。
1936年,天津第一口地热井井深861.5米,出水水温34℃;如今,最深井深可达4000多米,最高出水水温100℃左右。从34℃到100℃,不仅是温度的跃升,更是90年来,“天津地热人”与大地建立“温暖契约”的见证。就像程万庆说的:“地热能是取之不尽、用之不竭的。我们能做的,就是把地球的这份馈赠,用一种可持续的方式,送到千家万户手中。”









