往脚底下钻五公里多深,会撞见什么?在海南海口,一支中国石化的钻井队伍给出了答案——一锅烧到188℃的"地下沸水",外加一股比金子还金贵的氦气。这口被命名为"福深热1井"的科学探井,把华南地下的"聚宝盆"门给推开了一道缝。
2024年4月8日,中国石化宣布,我国最深地热科探井——福深热1井顺利完钻,井深5200米。
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从2023年的8月开钻,到正式完钻,差不多花了八个月时间。5200米什么概念?
把上海中心大厦倒立着插进地里,差不多得叠上八栋才够这个深度。钻头钻穿的不是普通土层,而是华南大地下面又硬又热的花岗岩。
3900米附近钻获了温度达150摄氏度的地热资源储层,5123米深度处钻获温度达188.71摄氏度的地热资源储层。188℃,可不是家里热水器那种温乎水。
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家用高压锅工作起来也才120℃出头,这地下的"开水",随便冒出来一点都能把人烫伤。负责这个项目的是中国工程院院士郭旭升的团队。
福深热1井的成功钻探,首次在华南地区发现了隐伏型高温花岗岩热储,这事在地质圈里算个不小的突破。过去找深层地热,大家都把目光放在西部高原,没想到南方海岛下面也藏着这么一口"大锅"。
钻井队最初的盘算,其实是冲着"干热岩"去的。这玩意儿听着陌生,其实就是地下深处那种烧得通红、却又干巴巴不出水的滚烫石头。
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把水灌下去,加热再抽上来,就能发电、供暖。可让科研人员没料到的是,这口井带上来的高温流体里,还混着另一样宝贝——氦气。
氦气这两个字,平时听着挺冷门。但中老年朋友去医院做核磁共振检查,机器里嗡嗡转的那个超导磁体,就是靠液氦泡着才能工作。
再往大了说,从造芯片的车间到火箭发射场,样样都离不开它。麻烦的是,中国地下天然气里氦的含量普遍偏低。
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一直以来,这口"气"得花大价钱从国外买。作为贫氦国家,2024年我国84%的氦气来自进口,其中超过60%的氦气来自卡塔尔。
把鸡蛋全放一个篮子里,风险不言而喻。进入2026年,这风险还真就显出来了。
卡塔尔拉斯拉凡工业城遭袭,导致全球约30%氦气供应紧张,工业城复产时间未定,国内氦气价格持续上涨。雪上加霜的是,俄罗斯政府本周决定对氦气实施临时出口管制,该管制措施将持续至2027年底。
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外面打架,国内的芯片厂、医院、航天单位最先感到肉疼。也正因如此,从地热水里"挤"氦的这条新路子,价值一下子就凸显出来了。
把视线从海南往北挪两千多公里,陕西咸阳。那边有一口井,已经把这套路子跑通了。中国石化首个地热发电示范项目近日在陕西咸阳并网发电。
这是国内首个"热电氦"集成先导性试验项目。这个"近日",指的是2024年10月底的事。项目就建在咸阳一个叫宝石佳苑的小区里。
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井打得不算特别深,3000米,但水温也有100℃出头。模式怎么玩?一水三用。
供暖季时,地热水取上来后进行低负荷发电,同步提取地热水中的氦气,发电后的地热水再利用热交换进行供暖;非供暖季时,项目全时段满负荷发电,并同步提取氦气,使用后地热水通过回灌井回注到原热储层再加热。
一口井,既是发电站,又是暖气厂,顺带还产工业气体。这种"一鱼三吃"的法子,放眼全球都算独一份。数据更让人惊喜。
这口井氦气含量较高,超过了2.6%;通过膜分离和变压吸附耦合工艺,可获得纯度超99.999%的氦气。2.6%是个什么水平?
在天然气田里,氦含量能到0.3%就值得开采了。咸阳这一锹下去,捞上来的是"高浓度宝矿"。效益账也算得明白。
项目供暖面积超17万平方米,预计年发电量约70万千瓦时,年可提取氦气1300立方米。一年下来,光替代的标准煤就有四千多吨。
这种模式现在已经在咸阳铺开了。咸阳市是全国首座"中国地热城",被国家发展改革委确立为"国家地热资源综合开发利用示范区"。
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截至2025年底,咸阳地热供暖面积超2050万平方米,占全市供暖总面积的32%以上。也就是说,咸阳每三户人家里,就有一户冬天烧的是地底下的热乎气。
再看海南那口5200米深井。它的温度比咸阳那口高出快80℃,藏的能量更大,提氦的潜力也更可观。
完钻之后,项目计划通过高压水力压裂技术,对地热储层进行改造,以期形成具有高效储水能力的人工储层,为后期的地热开发利用创造有利条件。这套路子要是真在海南落地,意味着南海之滨也能复制出一座"地热城",电、暖、氦一锅出。
整个大盘子上看,变化已经在悄悄发生。2024年我国氦气进口依存度下降至83.16%。
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从十年前的95%往上,到现在松动到83%,这一两个百分点的挪动,背后是无数口深井、无数次试错堆出来的。对普通人来说,这事不光是新闻里的几个数字。
家里老人做检查不用排长队,孩子用的手机芯片不会因为缺气停产,冬天小区暖气更便宜也更干净——这些细处的安稳,根子都连着脚底下那口井。5200米的地下世界,过去对中国人来说几乎是一张白纸。
如今钻头扎进去,带回来的不仅是188℃的热和99.999%纯度的气,更是一份在国际牌桌上不至于被人掐脖子的底气。这盘"向下找资源"的棋,才刚走到中盘。
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