全球干热岩资源开发诱发地震活动和灾害风险管控
2021-11-15尹欣欣蒋长胜翟鸿宇张延保姜丛来贵娟祝爱玉尹凤玲
尹欣欣, 蒋长胜, 翟鸿宇, 张延保, 姜丛,来贵娟, 祝爱玉, 尹凤玲
1 中国地震局地球物理研究所, 北京 100081 2 甘肃省地震局, 兰州 730000
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地热能是一种清洁的可再生能源,在地球上广泛分布、可稳定持续供应.在世界能源协会2000年发布的《能源和持续性的挑战》报告中,地热能处于各种可再生能源的首要之位(廖志杰等, 2015).按照理论计算,地壳上部10 km的地热能储量高达1.3×1027J,以2012年全球能源消耗量约6.0×1020J为参考,这些地热能储量可以供应全球约2.17百万年使用(Lu, 2018).开采深度在数千米之内的深部地热能,主要是地壳3~10 km深度的不含水或少量含水的干热岩地热能,占全球地热资源的90%.保守估计全球蕴含的干热岩资源储量相当于全球所有石油、天然气和煤炭储藏能量的30倍(许天福等, 2012; 陆川和王贵玲, 2015).由于干热岩埋藏深、温度高,已成为世界各国地热能开发的重点.欧洲、北美、澳洲、亚洲的诸多国家相继开启了国家级的开采计划,例如美国在2015年开启的“地热能前沿观测站研究计划”(FORGE)(张森琦等, 2019)等等.经过发达国家40多年研究改进,干热岩开发的流体循环换热以及压裂造储等关键技术目前获得了较大成功,例如德法两国交界处的舒尔茨(Soultz)增强型地热系统(EGS)项目,目前已达到了兆瓦级的发电能力(Breede et al., 2013).中国是最早利用地热能的国家之一,拥有丰富的干热岩资源,但开发利用仍处于起步阶段(Zhu et al., 2015).
目前在碳氢化合物提取和天然气储存作业、页岩气开采、深层地热能开发、采矿作业、二氧化碳封存……
