2021年8月的一天，祁連山下河西走廊，小雨過后，風和日麗，張掖國家沙漠體育公園高聳的鉆塔下，地下熱泉噴涌而出，像一條水龍直沖云霄，在清風中舞動。張掖盆地地熱資源勘查再次取得重大突破，自流量每日超過6000立方,自流溫度78℃，一時間這一激動人心的消息傳遍了國內同行。

千淘萬漉雖辛苦 吹盡狂沙始到金

張掖盆地地熱資源勘查實現良好開局

　　張掖盆地的形成始于2.5億年前，是中新生代以來沉積形成的斷陷盆地。盆地的形態像一個不規則的超巨型的“大鍋”，嵌入在以古生代褶皺系組成堅硬基底上，這口鍋里面填滿了中新生代以來大量密實的沉積物，受不同時期構造運動的改造，使鍋底及鍋體的三維形態凸凹起伏，切割成非常復雜的巨型“豆腐塊”，鍋內“填充物”最厚的部位約有5000米之多，最薄處約1000米左右，其地表面積約5000多平方公里。

　　張掖盆地處于河西走廊中段，河西走廊又是絲綢之路的重要結點，是中國西北部一個神秘、悲壯而又令人驕傲的地方。河西走廊的興衰史，實際上就是一部水資源開發的史詩。成立于1956年的甘肅省地礦局水勘院是駐守該地的一支功勛地質隊，2000年以前，為查清地下水資源的分布狀況，支撐國家農業的發展和重要工業、軍工企業的建設，在河西走廊20多個縣市22萬平方公里的大地上，水勘院的前輩像梳頭那樣給走廊大地細細地梳了個遍。

　　在“梳頭”過程中，水勘院人發現河西走廊很多第四系淺井水溫明顯高于區域井水，如敦煌伊塘湖、肅州銀達、高臺鹽池和南華、臨澤鴨暖等，于是萌生了尋找地熱資源的想法，但受當時甘肅省經濟條件限制，地熱資源的需求不足，地熱資源勘查項目的立項申請一直不能得到相關部門的重視。1996年，水勘院在武威西營河藥王泉一帶進行了地熱資源勘探工作，成功實施了2眼勘探井，井深80.23、89.47米，出水溫度達到了56、54.5℃，地熱找礦成果突出，獲得了原地礦部地質找礦三等獎；1999年，水勘院通過大量的調查和資料分析，在敦煌伊塘湖一帶成功施實了1眼勘探孔，井深1600米，井口出水溫度42℃，出水量每天達2000立方米，初步驗證了敦煌盆地存在較豐富的地熱資源。2005年至2007年，為進一步了解敦煌盆地、酒泉盆地地熱資源的可行性，甘肅省地礦局先后拿出近百萬元切塊地質勘查基金，支持水勘院在敦煌、嘉峪關、酒泉等地開展地熱資源調查工作，并取得了初步的階段性成果。由此，河西走廊地熱資源勘查工作逐漸拉開了序幕，水勘院配合投資企業先后在敦煌、瓜州、嘉峪關、酒泉進行地熱勘探工作，完成了較多的地熱資源物探勘查、勘探孔設計等技術工作。

　　2015年，水勘院在參與黑河流域1:5萬水文地質調查時，發現張掖盆地龍首山山前、黑河沿岸一帶淺層地下水存在大量的水溫異常孔，特別是臨澤縣廖泉鎮境內施工的HQ2孔孔深283.5m，孔口水溫達到23.6℃，有明顯的熱異常，異常區的分布范圍大于400平方公里。參與項目的河北地質大學劉振英教授、水環中心正高級工程師邵新民和安永會憑著多年的工作經驗，敏銳感覺到張掖盆地可能蘊藏著豐富的地熱資源，并將這些信息與水勘院總工程師尹政進行了交流，水勘院積極組織技術人員進一步調查，并開展技術討論，搜集了張掖盆地石油地質相關資料，組織技術人員分析資料，開展張掖盆地地熱勘查的可行性研究，民參1號井資料顯示，前第四系地層基本以泥巖、泥質砂巖為主，僅在新近系底部1690米-1800米之間有一層較厚的含泥砂礫巖、砂巖，可作為熱儲層，在2030米、2515米深處地溫分別為62.30℃、73.30℃，地熱梯度平均每百米可達2.6-2.7℃，增溫效果明顯。水勘院多次邀請中國地調局、省地礦局專家開展了專題討論，預測盆地內可能會存在一個超大型的地熱田，幾易其稿，終于編制出了較成熟的可行性研究報告和勘查方案。當時，水勘院多次向原國土資源廳和地礦局匯報地熱勘查方案，多次與意向合作企業洽談合作勘查事宜，但受礦業政策的限制，地熱勘查被擱置。

　　2015年11月5日，《張掖市城區及外圍地熱資源普查立項申請》通過了原甘肅省國土資源廳、甘肅省財政廳組織的專家組的審查，將此項目確定為2016年度甘肅省地質勘查基金項目。

　　2016年5月，張掖市城區及外圍地熱資源普查項目正式實施，在張掖市濱河新區體育公園附近實施了一眼地熱勘探井，井深2600米，穩定涌水量每天2640立方米，井口穩定出水溫度56℃，取得了張掖市地熱資源勘查重大突破，張掖有望打造為“溫泉之都”。該項成果被《中國礦業報》評為2017年地勘行業發生的29件大事之一。

　　良好的開端就是成功的一半，實踐證明了當初的推斷是正確的。自然資源廳對張掖盆地地熱資源勘查信心倍增，通過基金項目的支持，2018-2019年，水勘院又在盆地邊緣的臨澤縣城區南部、甘州區甘浚鎮相繼實施了2眼勘探井,成井深度分別為1500米、2053米，地熱水出水量分別為每天2904、1348立方米，井口溫度45、46℃。地熱勘查再次取得了成功，得到了自然資源廳的肯定。在此期間，省地礦局三勘院也對張掖盆地地熱勘查產生了濃厚興趣，在民樂縣政府的積極推動下，三勘院在盆地南部邊緣民樂生態園區成功立項，水勘院在資料研究、布井、下管成井方面給予了大力支持，該井成井深度2269米，出水量每天2592立方米，井口溫度77℃。2020年民樂縣、臨澤縣又多方籌措資金，在三勘院的技術支持下，在區域內成功施工了3眼勘探井，均取得了較好的效果。

聚沙成塔會有時 皇天不負苦寒宵

張掖盆地地熱資源勘查取得重大突破

　　為深入貫徹習近平生態文明思想，各地政府更加重視對地熱資源的開發利用，也逐漸認識到地熱能是一種儲量豐富、分布較廣、穩定可靠的可再生能源。國家地熱能技術委員會名譽主任、中國科學院院士汪集暘認為“地熱能利用是推進北方地區冬季清潔取暖、能源生產和消費革命、農村生活方式革命的重要內容”。

　　2017年省地礦局黨委提出了“兩提供三支撐”轉型升級高質量發展思路。水勘院認識到了“地方的需求才是項目實施的必要性”，必須把張掖市地熱勘查作為服務政府的重要任務。省地礦局黨委書記、局長梁育才專題聽取地熱勘查匯報，并作出批示要求項目人員繼續加強地熱地質條件的分析研究，咨詢國內地熱專家，結合地方的開發需求，優選勘探靶區，精準立項。水勘院積極與政府相關部門、省地質勘查基金管理中心加強聯系，積極爭取新立地熱項目早日落地。

　　優選勘探靶區成了當前最重要的前期工作。據已有資料分析，張掖盆地受多次構造運動的改造，形成多個大小不一、形態復雜的構造單元，地熱地質條件差異性較大；另外，受地表各類保護、附著物的影響和部門協查也使勘探靶區的選定增加了困難。水勘院組織技術骨干多次現場踏勘、對比分析后，發現張掖國家沙漠體育公園東側區域處在朝元寺凹陷中部，成熱條件好，周圍是大面積的礫石戈壁、緩起伏的沙丘和現代設施農業區，體育公園基礎設施較為完善，如果地熱井實施成功，必將帶動這塊區域的旅游、現代農業的發展，項目立項的必要性非常充分。立項報告很快就上報到了自然資源廳基金中心。2020年10月23日項目設計批復下達至水勘院，10月底地熱井正式實施。水勘院院長李玉山高度重視，要求項目負責張旭儒日夜堅守在項目現場，抽調副總工程師劉清駐守現場，督促指導鉆探施工。副院長馮嘉興、尹政、彭楊宏多次現場查看巖屑、泥漿溫度和施工資料，判斷鉆遇地層巖性、增溫趨勢。2021年4月中旬，鉆進至設計的2150米，通過孔底最后1組巖芯和綜合測井曲線初步判斷，下部尚有含水層，李玉山帶領馮建宏向時任地質勘查基金管理中心主任柳永剛作專題匯報，提出自籌資金100萬元加深至2170—2200米，最終將地熱井加深至2174米。“止水下管”是成井最關鍵的環節，通俗來講“如果止水位置淺，可能會涌水量大，但溫度低，如果止水位置深，可能會出現有溫度，但出水量小的情況”。李玉山主持召開了止水成井專題研討會，邀請退休多年的物探高級工程師胡文賢及河北煤田局專家，依據測井資料、巖樣和撈取的巖屑情況，經過熱烈討論，判定了熱儲層位置，確定了下管成井方案，最終止水位置選定在1730米處。緊接著開始換漿洗井，2021年5月8日，勘探井開始自流，初期每小時達120立方米，并逐漸增大，至5月19日，自流量穩定至每小時258立方米，溫度穩定至78℃，而且熱水中冒著大量氣泡，很明顯含有較多的水溶氣。出熱水了！機臺沸騰了，大家都異常興奮、歡呼雀躍，爭相拍照、拍視頻發至云端，向朋友、向同事、向家人分享成功，分享喜悅，張旭儒直接在堰箱煮起了雞蛋。

　　地礦局黨委書記、局長梁育才委派時任局水工環處處長丁宏偉作為專家查看情況，指導現場試驗。井口壓力達到了1.47兆帕，封井困難。劉清研究制定了一整套封井方案，機臺工人經過近7個小時的奮戰，井口更換了幾次閥門和墊圈后終于成功封井，放水試驗、采樣測試得以有序進行。看到由于水溫高、流量大，采樣玻璃瓶幾次都炸裂，副院長馮嘉興日夜加班，親自設計了實用的地熱水水汽分離儀，難題迎刃而解。該項成果2021年獲得實用新型專利證書。

　　好消息總是傳播的很快！一時間，關注項目的領導、專家、同行都知道了水勘院的地熱成果，大家打電話詢問，或者直接到鉆井機臺現場查看，項目負責張旭儒忙著接待答疑，高興了很長一段時間。由水勘院退休職工自建的微信群—“水二情緣”也是滾動轉發地熱井噴水的照片或是視頻。

　　2021年8月4日，時任省自然資源廳地質勘查基金管理中心主任柳永剛帶領專家組來進行驗收，經現場測試：地熱井自流出水量每小時258立方米，每天達6192立方米，井口水溫78℃，項目被評為優秀級，專家組一致認為：這是迄今為止甘肅省境內自流量最大、自流溫度最高的地熱勘探井，也是近年西北地區地熱勘探活動中效果最好的項目，地熱水富含氟、鋰、鍶等多種有益元素和組分，具有較高的醫療保健、供暖、養殖等綜合開發利用價值。成果得到了省自然資源廳的正式認定，8月10日甘肅日報頭版頭條、8月15日甘肅新聞播出后，中國礦業報、國土資源報、人民網、甘肅人民政府網、甘肅學習平臺爭相進行報道，受到了社會各界的廣泛關注。省市區三級領導及相關部門幾次來現場指導調研，投資商也組團到現場來考察。中國地質調查局李文鵬、王貴玲、申建梅等多位專家蒞臨現場指導試驗工作，中國能源研究會地熱專業委員會主任鄭克棪教授、中國科學院地質與地球物理研究所龐忠和研究員對該項目也高度關注，鄭克棪教授在地熱論壇中還以本項目成果為例，解述要“因地制宜”的開發利用地熱資源。

潮平兩岸闊 風正一帆懸

張掖盆地地熱資源開發利用未來可期

　　盆地內如此豐富的資源應該怎樣繼續勘查？怎樣開發利用？市委市政府、區委區政府及各相關部門領導都來現場調研。張掖地熱資源能不能大規模開發利用？儲量有多大？像這種高水頭砂巖熱儲層地熱尾水能否回灌？對這些問題水勘院總工程師尹政有著清醒的思考。首先是估算的地熱田面積太大，現有的工作精度偏低，無法支撐開發利用規劃，必須加大勘查投入，查清資源家底；二是必須建設地熱開發利用示范性工程，開展回灌試驗，總結經驗，逐步推廣；三是加大地熱地質條件、地熱成因研究，加強采暖、農業、康養及中低溫地熱發電等開發利用方面的科研攻關。

　　與全國比較，甘肅地熱資源的勘查開發非常滯后，有必要去東部學習其先進經驗和理念。2021年12月，市政府副市長郝效冬組織市政府、市自然資源局、市住建局、市城投公司、市水頭公司和水勘院成立考察組赴京津冀地區和山東、陜西省學習考察地熱資源開發利用情況，同時還考察了蘭州市中深層地巖熱井下換熱供暖項目。

　　省委省政府高度重視礦產資源勘查開發，《甘肅省戰略性礦產找礦行動實施方案(2021-2025)》將地熱找礦納入其中，甘肅省人民政府辦公廳《關于推動礦產資源勘查開發高質量發展的意見》明確指出，要圍繞9種國家戰略性礦產和地熱等3種優勢礦產資源，開展找礦行動。分管自然資源廳的原副省長劉長根對這件事也非常關注，2022年3月2日在張掖國家沙漠體育公園地熱資源普查項目現場調研時強調要，深入學習貫徹習近平生態文明思想，踐行“綠水青山就是金山銀山”理念，秉持綠色、環保、循環、低碳理念，加快發展綠色低碳生態產業，不斷提升全域生態文明建設水平。

　　政府的高度重視，就是地熱資源勘查開發向前推進的主要動力。張掖市自然資源局在充分研究了國家八部門發布的《關于促進地熱能開發利用的若干意見》后，積極協調推進，2022年2月20日，終于促成甘肅省自然資源廳與張掖市人民政府簽訂了地熱資源勘查開發戰略合作協議，省自然資源廳廳長丁巨勝表示，“將通過充分挖掘張掖地熱資源優勢，搭建常態化交流合作平臺，在政策、資金、項目、試點示范等方面進一步加大支持力度，對地熱資源規劃、勘查、開發利用、保護進行全方位優化提升，推進地熱利用示范工程建設，推動資源優勢轉化為經濟優勢”，要求省地礦局水勘院支撐好地熱資源勘查開發利用規劃、示范工程建設和動態監測方面的工作。省地礦局水勘院抽調技術人員編制了《張掖市地熱資源勘查與開發利用總體規劃》，張掖市成立了地熱工作推進領導小組。有了自然資源廳的基金項目、政策方面的支持，水勘院加大了在張掖盆地基金項目立項的力度，相信隨著自然資源廳和地方政府的持續支持，各勘查單位的共同推進下，張掖市地熱能的研究程度和開發利用將會得到全方位的提高，將為甘肅省節能減排、“雙碳”目標的實現做出更加突出的貢獻。(尹政)