受德国亥姆霍兹波茨坦中心(GFZ)Günter Zimmermann 教授和法国ESG集团副总经理Albert Genter先生邀请,在国家“863”主题项目“干热岩热能开发与综合利用关键技术研究”课题一“干热岩靶区工程测试及人工压裂工艺技术研究”的资助下,吉林大学建设工程学院张延军教授,环境与资源学院鲍新华副教授、王福刚副教授、冯波讲师以及清华大学、天津大学等多名老师赴德国和法国开展了为期八天的学术交流,并参加了欧盟“DEEP GEOTHERMAL DAYS”地热会议。整个学术活动主要包括三方面:与德国亥姆霍兹波茨坦中心交流并达成下一步合作意向;与法国ESG集团交流并参观法国Soultz地热电站;参加深部地热学术会议。
一、与德国GFZ的学术交流和收获
于2014年4月7-8日参观访问德国亥姆霍兹波茨坦地学研究中心,得到包括该中心储层技术主任Ernst Huenges教授和中心执行理事Ludwig Stroink博士及Günter Zimmermann教授的热情接待,在相互介绍各自单位的研究进展及实验室条件后,德方表示希望和我们中国研究机构能够合作研究,包括研究人员的交流和项目合作的意向。GFZ作为德国的地学研究中心之一,其实验室很多包括岩石热物性、流体化学、岩石物理、地球物理监测实验室,我们此次参观了该中心的岩石物理室内实验室。实验室基本装备核心主要是MTS岩石三轴仪和多样品抽注模拟器(MuSPIS),可以完成孔渗、岩芯压裂、裂隙导流等功能,设备的工艺水平相当卓越。
通过本次交流,建立了下一步合作的意向并责成冯波老师作为联系人继续联络,争取能够形成国际合作机会。此外,了解了德国的地热开展的现状,Landu电站(设计3MWe)由于微震等环境因素最近停止运行,目前并没有新的政府或商业项目运行,在EGS研究的各个方面都有迫切希望能与中国合作。
张延军教授介绍吉林大学在干热岩方面的主要研究成果
Ernst Huenges教授介绍GFZ在干热岩方面的主要研究成果
Günter Zimmermann教授带领大家参观德国GFZ地学研究中心
二、与法国ESG集团专家学术交流并参观法国Soultz地热电站
2014年4月9日在ESG集团的Rhine Valley现场基地,由ESG集团的Schmittbuhl博士和Albert Genter博士对法国的EGS发展和Soultz电站的技术问题(微震和结垢)等问题进行了介绍,并与我方专家开展了坦诚的学术研讨。此次交流发现法国的EGS发展较之德国为好,法国开展了一项长达八年的LABEX project计划,包括4个项目:
项目1:Soultz项目,目前处于运行阶段;
项目2:Rittershoffen项目,目前处于钻孔阶段;
项目3:Wissembourg项目,目前处于选址阶段;
项目4:Lauterbourg项目,目前处于论证阶段。
其中,法国EGS的技术发展也是个长期过程,Soultz项目的技术研究已经有二十多年了,目前电站暂停运行,原因既有资金原因也有技术问题,但科学研究一直坚持进行,这也给我国的发展以启示,EGS研究是一项长期的科研工作,需要积累探索。
Schmittbuhl博士介绍法国在干热岩方面的主要研究成果
Albert Genter博士
法国Soultz地热电站基本情况
Albert Genter博士展示水力压裂过程中岩石的破坏
Soultz电站的技术问题之一——结垢
Albert Genter博士带领大家参观法国GEIE研究中心
Albert Genter博士带领大家参观Soultz地热电站
三、参加欧盟“DEEP GEOTHERMAL DAYS” 地热会议
2014年4月10-11日在巴黎参加了欧盟深部地热会议,会议第一天上午介绍了欧洲的地热利用政策、2020年政府的规划和商业公司地热活动。之后开始分组报告,包括勘察、钻井、压裂及监测等技术研究内容UTAH的PETER也做了示踪剂报告,微震研究还是占有较大比例。看来环境问题还是主要集中在微震上。另外由于会议在法国举行,报告也以法国居多。另外会场的商业公司也让我吃惊不小,会议的参展费用很大,但各种地热相关公司来参展的非常多,感觉欧洲的地热商业活动开展的比我国好一些,我国的地热公司都是地质队,主要是政府资金投入,商业化较少,这方面有较大差别。
此次会议的收获有三方面:
1. 了解了欧洲在地热尤其是EGS方面的最新研究进展,欧洲地
热的发展势头还是很好的,瑞士、荷兰、比利时等地区都在积极行动寻找地热。
2. 欧洲的地热商业化运作也比较成功,从事地热勘探、开发公司众多,包括EGS公司,他们可以提供EGS勘探、压裂、发电等技术支持,有一些公司也对中国市场感兴趣。
3. 会议耦合模型研究没发现新的进步,唯一的厂家代表是德国FEFLOW软件公司,其最新版本6.2也主要展示了水热耦合的有限元模型。
参加欧盟“DEEP GEOTHERMAL DAYS” 地热会议
会议期间张延军教授与FEFLOW软件公司代表交流
总之,这一趟德、法之行收获很大,了解了目前欧洲EGS的发展现状和遇到的问题,为我们EGS项目的研究提供了宝贵的借鉴。目前中国与德法EGS研究的手段差距不是很大,勘探手段、钻孔技术、压裂技术、室内试验设备、模型研发等方面中国的差距在于精细化研究。真正的差距在于没有Rhine Valley这样研究成熟的高温地热田,以及Soultz示范研究工程,另外公益投入也不足(如微震监测费用巨大)。