姚俞百 谷文昌 罗陈因子

湖南长沙县路口镇伍家湾,一口2000米深井穿透地层,直抵大地温热脉络。2025年12月,由湖南省地质院城调所探矿工程技术中心(以下简称“城调所”)承担的长沙县路口镇地热项目圆满完成综合测井,打通地下热泉走向民生、文旅、低碳产业的关键通道。这是城调所跳出传统勘查思维,以城市地质服务城乡发展的一次生动实践,更是对标“双碳”目标、以地质技术赋能县域经济的一份实干答卷。

“基本没戏”:裂隙地热的三重困局

长沙县路口镇紧邻大山冲森林公园,地下热水富含氟、氧、硫等多种微量元素,理疗价值突出。然而,伍家湾地热勘查前两期成果均不理想。湖南省内同行普遍认为,此类裂隙型地热面临三重困局:一是微细裂隙易淤堵,传统机械洗井与酸洗手段难以有效疏通;二是2000米深井输水热损耗巨大,井口温度难以守住45℃商用门槛;三是湖南省内缺乏低成本、适配本地地质条件的增产增温成熟工艺。大量地热点长期处于“只勘不采”状态,长株潭城市群的中深层地热资源“看得见、用不上”。

“当时很多人觉得这口井基本没戏”。城调所探矿工程技术中心技术人员回忆,“裂隙淤堵、热量流失、没有现成工艺,3个死结叠在一起,按常规思路确实走不通。”

2025年6月,城调所正式进场,月底完成全域地形测绘与地质摸底;7至8月铺开物探作业,10月勘查设计方案通过评审;11月1日钻机开钻,仅42天便完成2000米全孔钻探,创下湖南省内同类深井高效施工纪录;12月14日完成全段地球物理测井,识别出40层、总长271.90米裂隙热储,其中优质二类裂隙132.25米、三类储层139.65米,充分证实地下具备充足地热流体存储空间。钻探数据验证了资源潜力,但天然抽水实验不理想,原生裂隙供给无法支撑商用标准,困局依然待解。

“土办法”破题:两套创新工艺打通增产增温全链条

针对裂隙淤堵、出水量不足的核心难题,城调所决定因地制宜摸索“土办法”——在湖南裂隙地热领域首次落地两轮模拟压裂试验,形成专属本地花岗岩地层的“低压启裂、稳压延伸、逐级提压”地热压裂工艺。这套技术精准适配湘东山地地质结构,通过阶梯式高压注水,撑开、延伸地下原生裂隙,织成立体地下水循环通道,打通深部热水运移路径,从根源提升单井稳定供水能力。

水量问题解决后,另一道难题接踵而至:2000米井筒输水热损耗巨大。项目自研深井管道保温方案:在潜水泵出水管外壁包裹耐高温特种保温材料,隔绝热水与井壁岩层的热传导,最大限度减少热水从地底到井口的热量流失。

压裂改造拓宽深部热水循环通道后,深层高温流体持续补给,叠加井筒保温双重增效,双向稳住井口出水温度,成功化解深井“地底高温、井口降温”的致命短板,为稳定守住45℃商用水温上了双重保险。

两套技术形成适配地质条件且低成本的裂隙地热增产增温完整方案。技术团队将一线经验系统梳理,编制形成《地热井模拟压裂增产技术规程》《深井地热管道保温施工工法》两套企业及地方标准,同步申报专利、撰写论文,一套从“没戏”到“通脉”的完整技术方案,被转化为可参考的实操范本。

“通脉兴城”:一口井温暖一座城

目前,该地热井稳定产出日均300方以上、恒温45℃的优质热泉水。水质检测报告显示,氟、氧、硫等理疗矿物质含量突出,为“森林+温泉”的规划提供了硬核技术支撑。该项目距长沙市区仅50分钟车程,紧邻黄花机场与京港澳高速,辐射长株潭数百万城市游客,区位优势明显。未来,山间民宿、康养理疗中心相继落地,市民周末无需远行即可享受天然理疗温泉。

但一口井的价值,远远不止池中蒸腾的热气。

在地热资源成为城市低碳转型关键抓手的当下,伍家湾项目的目光正从“一口井”延伸向“一座城”。向下钻探两千米,不仅打破了湖南裂隙地热“低开发价值”的固有认知,还勾勒出城市地质的民生底色——将依托地下热源为集镇冬季集中供暖,紧贴湖南“三高四新”绿色布局;温泉尾水余温则用于恒温大棚、水产养殖,“一热多用”为乡村振兴注入清洁动能,让地下热流转化为县域经济的增长引擎。

走近井场,蓝色围挡上“责任如山探索三湘热脉,品质似金勇创地质品牌”的标语格外醒目。城调所青年骨干团队以技术突破兑现承诺,让两千米深处的热流涌向地面、温暖城乡。

未来,城调所将持续深耕全省地热勘查,坚守“为城市找水、为发展储能”的初心,在“双碳”征程中交出更多扎根大地、惠及万家的地质答卷。