美国能源部犹他州干热岩示范项目成功进行可达产业化规模的循环换热测试

根据中国地质调查局地学文献中心对全球干热岩开发示范项目的持续跟踪，发现美国能源部自2019年开始资助开展的地热能研究前沿瞭望台计划（FORGE）犹他州干热岩开发示范项目于2024年8月成功进行了可达到产业化规模要求的长期流动循环换热测试，在近一个月的测试中，注水速率保持在约27升/秒，产水温度保持在约190摄氏度，注入流体回收率超过90%，证实了所建造地热储层的良好连通性和产热可持续性。美国政府和私营企业近期在深部高温地热能开发的工程建设领域所取得的突破性进展值得关注。 

犹他州干热岩开发示范项目旨在全面系统开展干热岩型地热资源前沿研究、研发示范钻探和储层建造等领域技术装备、以及开展井间连通性和流动循环换热等方面测试，以形成可降低工业开发风险和促进干热岩产业化开发的严谨、可复制的方法。主要目标是建造具有足够渗透性的裂隙网络，以长期从高温热岩中提取热能；在不造成储层显著冷却的情况下，实现大于40升/秒具有商业开发价值的产水速率；尽可能避免发生具有破坏性的诱发地震；证实“增强型地热系统”开发技术的产业化部署可行性；为相关技术方法及设备的开发、测试和优化建立可控的现场试验“平台”。 

该项目在完成包括1口注入井、1口生产井和5口监测井在内的井场建设工作后，于2024年4月开始了为期两周的储层建造和短期流动循环换热测试，测试结果表明在约36升/秒的稳定注水速率条件下，生产井产水速率逐渐增加，在约6小时后达到约22升/秒且产水温度达到近140摄氏度，充分证实了井间储层建造效果良好，初步实现了双井有效连通和高效换热。 

2024年8月的长期流动循环换热测试是在分析上述测试所获微震、应变、压力、示踪剂等数据的基础上实施的。此次测试除了监测产水速率和温度外，还采用了多种方法来确定储层性能，包括注入示踪剂以跟踪流体流动；利用其他井中的地震检波器持续监测并确定与裂隙网络形成有关的微震活动；利用光纤电缆获取微震、温度、应变和压力数据。此外，还进行了井下调查以确定井中状况。目前，犹他州项目正在对测试期间获取的数据进行分析，下一阶段计划进行更长时间的循环换热测试，以进一步评估储层性能和产热可持续性。