廢棄鹽穴變身儲(chǔ)能“聚寶盆”?山東這項(xiàng)技術(shù)走在全國(guó)前列

5月7日上午，山東省人民政府新聞辦公室舉行“抓改革創(chuàng)新 促高質(zhì)量發(fā)展”主題系列新聞發(fā)布會(huì)，邀請(qǐng)山東省煤田地質(zhì)局負(fù)責(zé)同志等介紹山東深化煤田地質(zhì)工作改革創(chuàng)新，以高水平安全護(hù)航高質(zhì)量發(fā)展情況，并回答記者提問。

中國(guó)日?qǐng)?bào)記者：

請(qǐng)問，山東省煤田地質(zhì)局在深地探測(cè)等地質(zhì)勘探核心技術(shù)方面有哪些創(chuàng)新成果?這些技術(shù)是如何賦能綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展的?

楊平：山東省煤田地質(zhì)局著力在打造深地探測(cè)技術(shù)品牌上求突破，圍繞黃河北富鐵礦、膠東金礦、鹽穴儲(chǔ)能等重點(diǎn)領(lǐng)域，解決關(guān)鍵探測(cè)技術(shù)難點(diǎn)與核心技術(shù)集成，取得了多項(xiàng)原創(chuàng)性關(guān)鍵技術(shù)突破。在重要礦集區(qū)、儲(chǔ)能發(fā)展前景區(qū)、重大地質(zhì)災(zāi)害區(qū)、煤礦安全生產(chǎn)區(qū)等關(guān)鍵地帶試驗(yàn)、示范，形成了深部探測(cè)示范基地，為保障綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。

一是創(chuàng)新成礦理論研究開辟富鐵礦找礦新空間。圍繞富鐵礦戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源，提出了“煤鐵共盆”成礦理論，首次在煤系地層內(nèi)發(fā)現(xiàn)了大規(guī)模厚層富鐵礦，打破了矽卡巖型鐵礦主要賦存于巖體與灰?guī)r接觸帶的傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)，取得了新區(qū)域、新層系、新空間的“三新”找礦成效，開辟了我國(guó)富鐵礦找礦新方向。提出了概選礦帶→精選礦田→優(yōu)選礦區(qū)→定位礦體的“四級(jí)漸進(jìn)”式找礦預(yù)測(cè)方法，首次將煤田地震探測(cè)技術(shù)運(yùn)用于富鐵礦深部找礦，精準(zhǔn)識(shí)別礦致弱異常，成功破解了深部富鐵礦體的定位探測(cè)難題，助力齊河-禹城地區(qū)成為新一輪找礦突破戰(zhàn)略行動(dòng)以來(lái)全國(guó)首個(gè)億噸級(jí)富鐵礦資源基地。

二是深地探測(cè)技術(shù)在新領(lǐng)域推廣取得重要突破。在膠東金礦集區(qū)圍繞三大主要控礦斷裂，實(shí)施了我國(guó)首例金礦三維地震探測(cè)項(xiàng)目，揭示了區(qū)域構(gòu)造格架及斷裂帶產(chǎn)狀變化特征，查明控礦斷裂傾角變化及拐彎位置，分析探索礦體賦存與地震屬性之間的關(guān)系，預(yù)測(cè)了成礦有利部位，開創(chuàng)性破解了金礦深部找礦關(guān)鍵難點(diǎn)。在廢棄鹽腔儲(chǔ)能項(xiàng)目中，創(chuàng)新推廣三維地震技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了薄互層鹽腔空間形態(tài)準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，提出了正演模擬驅(qū)動(dòng)的鹽腔頂界面界定規(guī)律，形成了斷裂、裂縫多尺度地震信息表征預(yù)測(cè)方法，構(gòu)建了基于地震多屬性融合分析的鹽腔全空間識(shí)別模式，為壓縮空氣儲(chǔ)能電站選址提供了重要依據(jù)。

三是鉆探施工工藝創(chuàng)新取得顯著成效。開展富鐵礦深覆蓋區(qū)鉆探施工工藝技術(shù)研究，根據(jù)不同巖土層優(yōu)化鉆具組合，質(zhì)量和效率大幅度提高，有效解決了復(fù)雜地質(zhì)條件下打偏打斜的質(zhì)量問題，鉆進(jìn)效率提高了一倍以上。創(chuàng)新井上井下聯(lián)合防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)，采用地面定向鉆及高壓注漿技術(shù)對(duì)頂?shù)装灞踊規(guī)r水害治理，鉆孔進(jìn)入目標(biāo)層后，以“帶、羽、網(wǎng)狀”鉆孔軌跡，探查所鉆范圍內(nèi)目標(biāo)層中地質(zhì)構(gòu)造，擴(kuò)大鉆孔控制范圍，提高目的層注漿改造效果，將含水層改造為有效隔水層，實(shí)現(xiàn)水害區(qū)域超前防治目的。創(chuàng)新優(yōu)化施工參數(shù)、優(yōu)化復(fù)合定向鉆進(jìn)等技術(shù)，充分發(fā)揮設(shè)備效能，施工質(zhì)量和鉆探效率大幅提升。其中，在陜西油氣井、山西煤層氣等項(xiàng)目施工中，達(dá)到了24小時(shí)鉆探進(jìn)尺600余米的效率，鉆效提高了4倍。

中新社記者：

剛才提到，省煤田地質(zhì)局致力于服務(wù)“雙碳”戰(zhàn)略，著力推動(dòng)鹽穴儲(chǔ)能這一新型儲(chǔ)能技術(shù)改革創(chuàng)新。請(qǐng)問，目前在該領(lǐng)域開展了哪些有益的實(shí)踐探索?

李小彥：鹽穴是鹽礦開采留下的地下礦洞，具有密封性強(qiáng)、規(guī)模大、安全性高等優(yōu)勢(shì)，可存儲(chǔ)壓縮空氣、石油、天然氣等，是國(guó)際上首選的儲(chǔ)能地質(zhì)體。鹽穴儲(chǔ)能作為新型儲(chǔ)能技術(shù)，通過(guò)利用鹽穴這一天然腔體儲(chǔ)存能量，在用電低谷時(shí)將空氣壓縮至高壓存入鹽穴，高峰時(shí)釋放空氣發(fā)電，從而實(shí)現(xiàn)電能與壓力能的高效轉(zhuǎn)換，為綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展提供有力支撐。省煤田地質(zhì)局主動(dòng)拓展地質(zhì)服務(wù)新領(lǐng)域，在全省率先開展鹽穴儲(chǔ)能探索和實(shí)踐，技術(shù)水平和工程實(shí)踐綜合能力走在全國(guó)前列。

一是攻克關(guān)鍵技術(shù)瓶頸。堅(jiān)持以科技創(chuàng)新引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新，率先在全國(guó)構(gòu)建起鹽穴儲(chǔ)能領(lǐng)域“地-井-腔”協(xié)同勘查技術(shù)體系，采用高精度三維地震精細(xì)探測(cè)、大口徑復(fù)雜地層快速鉆進(jìn)、精準(zhǔn)定向?qū)Π械燃夹g(shù)，破解省內(nèi)多夾層鹽腔建庫(kù)改造難度大、鹽穴形態(tài)刻畫精度低、腔體穩(wěn)定性評(píng)價(jià)復(fù)雜等多項(xiàng)“卡脖子”技術(shù)難題，開創(chuàng)了集“鹽腔形態(tài)精準(zhǔn)刻畫、老井井筒鍛銑封堵、大口徑定向鉆進(jìn)、井筒氣密封測(cè)試、注氣排鹵”等工藝于一體的施工先例，助力地下廢棄鹽穴變身“儲(chǔ)能聚寶盆”。

二是推動(dòng)儲(chǔ)能項(xiàng)目建設(shè)。在省內(nèi)，服務(wù)泰安“儲(chǔ)能之都”建設(shè)，通過(guò)高精度三維地震、聲吶測(cè)試等手段，開展鹽穴體積、穩(wěn)定性及密封性評(píng)價(jià)，優(yōu)選8組可用鹽腔，為中儲(chǔ)國(guó)能、中能建、中電建等三個(gè)大型重點(diǎn)儲(chǔ)能電站項(xiàng)目建設(shè)提供關(guān)鍵支撐。承擔(dān)國(guó)內(nèi)首家壓縮空氣儲(chǔ)能商業(yè)電站——肥城10MW壓縮空氣儲(chǔ)能電站地下工程建設(shè)，助力該儲(chǔ)能電站入選國(guó)家能源領(lǐng)域首套重大技術(shù)裝備。在省外，實(shí)施國(guó)家重點(diǎn)油氣存儲(chǔ)庫(kù)項(xiàng)目——江蘇張興儲(chǔ)氣庫(kù)項(xiàng)目地下工程，承擔(dān)江蘇首個(gè)2×300MW壓縮空氣儲(chǔ)能電站地下工程建設(shè)任務(wù)，建成后將實(shí)現(xiàn)首臺(tái)套全部國(guó)產(chǎn)化重大技術(shù)裝備示范應(yīng)用。

三是強(qiáng)化平臺(tái)人才支撐。創(chuàng)新“院士工作站+特聘專家工作室+博士后創(chuàng)新實(shí)踐基地+科研創(chuàng)新中心”四位一體招才引智模式，5位院士坐鎮(zhèn)指導(dǎo)，14位領(lǐng)軍專家參與，對(duì)鹽穴儲(chǔ)能進(jìn)行重點(diǎn)技術(shù)研究，在鹽腔探測(cè)、利用潛力評(píng)價(jià)、地下工程建設(shè)等方面取得顯著成效。構(gòu)建人才“引進(jìn)+培育+聘用”三向結(jié)合發(fā)展路徑，培養(yǎng)出全國(guó)優(yōu)秀科技工作者、省政府特殊津貼專家、省先進(jìn)工作者、省百年地質(zhì)百位地學(xué)人物等一批優(yōu)秀人才，獲評(píng)省能源系統(tǒng)首屆“創(chuàng)新工作室”和“第十屆杰出工程師團(tuán)隊(duì)”。

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處理好資源勘查與環(huán)境保護(hù)的關(guān)系，是綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵一環(huán)。請(qǐng)問，省煤田地質(zhì)局采取了哪些新技術(shù)新方法，實(shí)現(xiàn)資源勘查與生態(tài)保護(hù)“雙贏”的?

張玉洪：省煤田地質(zhì)局堅(jiān)持踐行生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展理念，制定實(shí)施《綠色勘查管理規(guī)定》，嚴(yán)格落實(shí)綠色勘查工作規(guī)范，將綠色勘查要求貫穿于項(xiàng)目立項(xiàng)、設(shè)計(jì)、實(shí)施、驗(yàn)收全過(guò)程、各環(huán)節(jié)，積極推動(dòng)資源勘查與生態(tài)保護(hù)和諧共贏。

一是改進(jìn)技術(shù)護(hù)土增綠。運(yùn)用無(wú)人機(jī)勘查、遙感地質(zhì)解譯等技術(shù)，減少對(duì)地面擾動(dòng)和破壞。采用震源車開展地震勘查工作，減少土地占用和地下污染。利用模塊化、便攜式勘查設(shè)備，減少設(shè)備運(yùn)輸和安裝過(guò)程中的能源消耗和環(huán)境影響。實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)交叉站同步遠(yuǎn)程控制，解決了山地復(fù)雜地形或無(wú)線通訊受限的同步觸發(fā)問題，減少對(duì)環(huán)境擾動(dòng)。利用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)，提升勘查作業(yè)智能化水平，減少人工作業(yè)對(duì)環(huán)境的影響。通過(guò)加強(qiáng)生態(tài)修復(fù)技術(shù)研究和應(yīng)用，采用植被恢復(fù)技術(shù)、土壤改良技術(shù)等，進(jìn)一步提升生態(tài)修復(fù)質(zhì)效。

二是提升工藝節(jié)能增效。在富鐵礦勘查中，采用廣域電磁探測(cè)等技術(shù)，實(shí)施“空-地-井”立體協(xié)同勘查，形成了含煤地層厚覆蓋區(qū)“重磁聯(lián)合反演+電法層界約束+鉆探深部驗(yàn)證”找礦方法體系，提高了見礦率，節(jié)約了勘查成本。采用松散覆蓋層大口徑水鉆鉆進(jìn)和基巖層繩索取心鉆進(jìn)組合工藝，提高了鉆效，減少了污染。應(yīng)用可循環(huán)儲(chǔ)存設(shè)備，防止土壤和淺表水污染，泥漿循環(huán)系統(tǒng)獲國(guó)家發(fā)明專利。加快鉆機(jī)節(jié)能升級(jí)改造，耗能降低50%以上。采用綠色環(huán)保泥漿開展海砂資源調(diào)查，施工按照“一航多項(xiàng)”原則，最大限度減小對(duì)海洋生物的影響。

三是規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)減碳降污。規(guī)范重力、磁法、鉆探等技術(shù)手段運(yùn)用，對(duì)施工區(qū)域進(jìn)行環(huán)境影響評(píng)估與污染因素識(shí)別，建立水、土、氣等全方位保障體系，減少環(huán)境影響。編制地勘項(xiàng)目土地復(fù)墾方案，指導(dǎo)完工后土地恢復(fù)治理工作。采取土壤分層分級(jí)剝離、回填、復(fù)墾技術(shù)措施，保障土地功能不受損害。對(duì)施工區(qū)水、土質(zhì)量進(jìn)行施工前后監(jiān)測(cè)，確保環(huán)境不受污染。