尚未利用的宝库——深层地下水
在沉积盆地深层存在的流体中,除了石油和天然气外,更有大量的地层水。地下深层的地层水是在封闭环境下经长期浓缩形成的沉积水,通常是矿化度很高的“盐水”,隐含了丰富的矿物质和微量元素,如钡、锶、碘、溴……
深层地层水除了包含丰富的矿物质外,也是重要的地热资源。根据地温梯度,地层每加深100米,温度升高3°C,3000米深的地层水温度可达100°C。例如,在西部地区某些深度超过3000米的深井,打开地层水可以日产千吨超过100°C的热水。
因此,深层地层水既可以成为矿产资源,也可以成为新能源。它至少有三个用途:提炼化工产品和微量元素;地热综合利用和地热循环发电;淡化后可以用于生活和工农业生产,特别是在西部缺水地区。值得注意的是,深层地层水和浅层地表水是各自独立的封闭系统,开发利用深层地层水一般不会造成地表沉降。
利用废弃油井可开发地下地层水
地下地层水资源的利用已有多年的历史,例如:古代自贡的井盐;江汉油田利用井盐提炼化工原料;华北油田将地热用于现代农业的温室;利用热水生产井和回注井可以循环发电或循环利用温泉;利用石油钻井中的关闭地井和废弃井,可以综合开发深层地层水资源。
近年来,我国石油工业界每年要打1万口左右的石油探井、评价井、开发井和注水井。2004年这一数据是10200口,2005年为10215口,目前累计已经钻了几十万口井。其中,有些井因无油气显示而关闭,有些井因经多年开采油气枯竭而关闭。
由于石油部门钻井射孔见水后一般就关井,大量关闭和废弃的油井至少数以万计。如果能利用废井综合开发深层地层水,将是一笔巨大的财富和资源。
部门条块分割是地层水利用的瓶颈
深层地层水综合利用目前存在的主要问题是:部门条块分割导致深层地层水资源的研究、认识和利用存在脱节。
我国水资源的研究和利用主要有水利、水电和水文三个部门。水电部门关心的是大江大河的发电,水利部门关心的是地表水资源的管理和利用,真正有能力研究水资源分布的是水文部门,但其目前主要研究的只是浅层地表水。
一方面,拥有大量深井、有条件开展深层地层水研究的石油部门关心的是油气资源,对深层地层水的矿物质成分、分布特征不作深入的研究;另一方面,由于废弃油井的资料权属于石油部门,水文部门又无法介入,导致目前深层地层水综合利用没有人系统研究,其分布、规模和潜力都不清楚。
开发利用深层地层水的三部曲
1.整合力量,开展研究。建议由国家发改委协调、科技部立项,联合石油、水文、水利、电力、化工、环保等部门,设立“深层地层水综合开发可行性研究”国家科技攻关项目,研究深层地层水资源分布规律、综合利用途径和方法。
2.摸清家底,探明规律。特别是根据不同的地质层序,分析不同地层水的矿物质成分,评价其工业利用价值。从现有石油勘探资料看,深层地层水资源量巨大,可能远大于陆地浅层地表水。
3.制定政策,推动利用。可利用政策、税收、信贷等优惠手段引导资金投向地热循环发电、化工原料和微量元素提取、地层水淡化与灌溉等,形成地层水地热发电、化工提炼和淡化处理相结合的产业链。
总之,利用废弃井生产地层水,对于西部缺水地区将成为一种新的水源。对于处于开发枯竭期的油田,可以开发地热能、提炼化工原料,形成非油替代产业链。深层地层水资源的利用是石油工业的伴生产业,也有助于保证石油型城市的可持续发展。