科技强院丨95%!江苏省地质调查研究院地热勘查成功率连续多年保持省内第一
发布时间:2025-12-10

开栏的话

以科技之笔,绘强院新篇。推动科技创新和产业创新融合发展,是加快发展新质生产力的迫切需要,是当下所需、发展所急、未来所系、大势所趋。2025年以来,江苏省地质调查研究院围绕重点工作任务,出题、领题、答题,让各类先进优质创新要素向发展新质生产力集聚,为地质工作高质量发展赋力、赋能、赋智。即日起,开设“科技强院”专栏,集中展示省地调院一年来的科研成果,积极强化对外开放合作,着力畅通科研技术供给端和产业需求端,为高质量发展注入新动能。

地热资源作为清洁低碳、可循环利用的可再生能源,是我国能源结构优化升级的重要支撑,也是实现“双碳”目标的关键抓手。江苏省地质调查研究院长期深耕于地热勘查领域,坚持以科技强院为引领,凭借扎实的基础研究、深入的机理探索和先进的技术手段,推动我省地热勘查成功率从不足50%跨越式提升至95%以上。其中,在如东小洋口钻108℃地热资源,刷新东南沿海地热勘查开发纪录。牵头完成的“长三角典型地区地热资源勘查评价关键技术研究与高效利用示范”项目,荣获自然资源科技进步奖一等奖,为江苏乃至长三角地区地热资源的科学开发与利用提供了坚实的地质保障。这些成就的取得并非偶然,主要源于以下四个方面:

对地热地质条件掌握全面细致。地热勘查的精准性,首要建立在对区域地质条件的全面认识之上。江苏地处华北板块与扬子板块交汇带,复杂的地质构造形成了独特的地热资源分布格局。为系统摸清全省地热资源“家底”,省地调院经过二十余年的持续积累,构建了一套覆盖全面、数据详实的地热地质调查体系。在基础调查方面,依托全省区域地质与水文地质调查成果,系统梳理地层岩性、构造格局及水文地质条件,并结合“江苏省岩溶型地热资源调查评价”“江苏沿海中高温地热资源成因及高效利用示范”等专项地热勘查项目,精准刻画了各类热储的发育规律与分布特征,建立了涵盖地层、构造、热储、地温场等多源数据的地热地质数据库,为后续勘查提供了扎实的数据支撑。在重点区域勘查方面,针对如东小洋口、宝应黄荡、徐州沛县等资源潜力区开展精细化勘查,通过多种技术方法组合,精准识别断裂构造的展布特征,明确其作为地热流体运移与储集的关键作用,为地热井的科学布设奠定基础。

对地热成因机理研究深入透彻。地热资源的形成与分布受地质构造、热储条件、地温场特征等多重因素控制,深入揭示其成因机理对提升勘查成功率至关重要。依托各类科研平台及专项项目,省地调院系统开展了地热成因机理研究。在地温场分布规律方面,整合全省200余眼地热井资料,系统分析地温数据,编制全省大地热流与地温梯度分布图,刻画深部地温场空间特征,阐明地温异常与地质构造的内在联系。在热储成因与流体运移机理方面,采用深部地球物理勘查、钻探与采样分析等手段,揭示了南京汤山、南通小洋口、宝应黄荡等典型地热系统的形成机制,总结提出“X型构造控热控水”和“对流主导、传导共生”的地热成藏模式,为勘查靶区优选提供了理论依据。此外,我们还开展地热资源动态演化研究,通过长期监测掌握热储补给、径流、排泄规律及开采过程中温度、压力变化特征,为可持续开发提供理论指导。

采用的勘查技术先进且针对性强。先进的勘查技术是实现地热精准勘查的重要保障。省地调院紧跟国内外地热勘查技术发展前沿,针对江苏地区复杂的地质构造条件和多样化的热储类型,创新构建了以“热(波)阻异常”为核心的勘查技术体系,通过电阻率测深、微动探测、大地电磁、地温测量等多种手段的综合解译,实现对深部热储结构、控热构造和地温场空间分布特征的精细刻画。例如,在如东小洋口地区“洋深1井”的选址论证中,系统运用了“浅部钻孔测温—微动测深—综合地球物理勘查”的技术组合。首先通过区域地温测量圈定地温异常区,进而采用微动测深技术反演地下速度结构,识别可能的热储层与构造破碎带,再结合可控源音频大地电磁测深、全区多源电磁测深、广域电磁法等综合物探方法,厘定断裂的深部延伸与含水性,查明了5公里以浅的热储结构与控热构造特征,精细划分10条控热断裂带,预测4套有利热储层段,为深层地热井布设提供了可靠依据。

运用的地热井施工技术手段精湛。勘查成果的最终转化,离不开地热井施工环节的有力保障。通过长期实践,省地调院形成了一套成熟可靠、精准高效的地热井施工技术体系。在钻井工艺方面,根据地层条件与钻探深度优化方案:针对深层地热资源,采用“地面转盘+井下螺杆钻”复合钻井工艺,在如东小洋口3500米深井中实现高效成井,出水温度108℃、最大出水量5360m³/d,水温水量创下东南沿海地区水热型地热勘查纪录。针对已有钻井资源,实施废弃井改造技术,如在徐州丰县大沙河镇将废弃油井改建为地热开采井,出水温度43℃、水量463m3/d,为乡村清洁供热提供资源保障。针对产能不足地热井,通过增产改造技术提升效能,如徐州沛县安国镇地热井经改造后,出水温度达65℃、最大出水量1940m3/d,产能提升近10倍,大幅提高资源开发效率。

地热勘查高质量发展是江苏省地质调查研究院践行科技强院战略的生动体现,凝聚了全院科研人员多年来的深耕与求精。展望未来,省地调院将继续以科技创新为核心驱动力,依托“江苏省重点地区清洁地热能源高效综合利用示范”等矿地融合项目,探索3500米以深中高温地热勘探与回灌技术,推进地热发电、现代设施农业等梯级综合利用研发。同时,加快建设地热能工程技术创新中心,在清洁地热勘查开发、综合梯级利用与储能技术等领域开展创新研究,为江苏乃至全国地热资源的科学开发贡献更多地质智慧与技术力量,助力构建清洁低碳能源体系,推动“双碳”目标稳步实现。(基础所)