在岩层深处“绣”出绿色能源

暮春时节，在鲁西北平原的德州天衢新区，一台ZJ-40型大口径钻机正以每分钟120转的转速向地下1500米深处挺进。钻杆撞击岩层的轰鸣中，泥浆泵将温度达68摄氏度的地热水输送至智慧农业大棚，30万平方米的温室里，小番茄正值盛果期，叶片上的露珠晶莹剔透。这是山东省地矿局水文二队（以下简称“第二水文队”）以“深地思维”破解能源转型难题的一个缩影。

青山叠翠，绿色潮涌。在齐鲁大地，这支地质劲旅正肩负地热能勘探开发的时代使命。躬身深地勘探，优化能源方案，调研社区需求……随着清洁供暖版图持续拓展，“在一线”成为第二水文队队员的日常。这支以中青年为骨干、资深专家掌舵、新生力量涌现的队伍，正以科技利器为银针，以“强国有我”为担当，在地球深部热脉中精雕细琢，将千米岩层化作承载万家灯火的绿色锦绣。

在“鲁地热1号”钻井平台，“00后”女地质技术员李书涵注视着深度达2000米的取芯岩心，眼中闪烁着光芒：“我们这代地质人，赶上了实现‘双碳’目标的黄金期。”作为团队中最年轻的技术队员，她的工装口袋还别着一本磨边的笔记本，翻开扉页能看到密密麻麻的岩性分析笔记。

说话间，李书涵转身指向远处的勘探设备，语气里带着新生代特有的朝气：“您看现在的技术迭代多快——‘德热1井’的成功就像破冰船首航。这些年我们没停下探索的脚步，从最初的试验性开采，到攻克‘取热不取水’的关键技术，现在这项技术已经作为‘山东经验’在全国推广。”

“把地下‘热库’变成发展‘绿能’，是我们这代地质青年的使命。”第二水文队党委书记、队长赵新村的话语掷地有声。自1997年完成山东首眼供暖地热井“德热1井”起，一代代青年地质人接力探索，将青春足迹印刻在齐鲁大地的勘探现场。2023年，山东省首个中深层地热能“取热不取水，高效井下换热”地热能试点工程在德州建成。截至2024年底，团队在山东累计圈定地热田96处，评价地热资源量达1.21×10²¹焦耳，相当于413亿吨标准煤，为山东省能源结构调整提供了战略储备。

突破传统勘查业务界限，在碳储碳汇领域创新发力。赵新村介绍，第二水文队承担的山东省首个咸水含水层二氧化碳封存潜力评价项目，成功封存二氧化碳312吨，并构建起完善的监测预警体系和评价指标体系，为山东降低二氧化碳排放提供了关键的地质技术支持。

“从‘单一找矿’到‘地质+能源+生态’综合服务，青年队员们用创新转型诠释着‘功成不必在我，功成必定有我’的时代担当。”赵新村的话道出团队的战略定位。在黄河三角洲，他们建立的“地下—地面—空中”三网合一监测体系，积累了近50年的地下水监测数据。这些数据为查明地下水及地热水开发利用与地面沉降的相互关系提供了关键依据，进而提出科学有效的地面沉降防治措施，为地下水、地热水的可持续开发利用保驾护航。

地热开发的核心难题之一是尾水回灌。在德州经济技术开发区的示范工程现场，第二水文队技术负责人杨亚宾指向地下1500米的砂岩热储层：“这曾是世界级难题——砂岩热储回灌困难、影响因素复杂，导致回灌率不足50%。”

第二水文队的科研团队没有退缩。他们耗时16年，日夜钻研，打造出“五大技术体系”：研发耐温200摄氏度的水基钻井液，解决了高温复杂地层护壁堵漏、现有耐高温钻井液不适合超深取芯钻探难题；创新“大口径填砾+定向井”工艺，将钻孔轨迹误差控制在0.3%以内；建立除砂排气两级过滤系统，使尾水含砂量低于0.01%；开发智能回灌控制系统，通过变频器实时调节压力流量；制定国内首个《砂岩热储地热尾水回灌技术规程》，实现回灌率稳定超90%。

“地热资源不合理开发易引发水土污染、热储层压力下降等问题，如地热水回灌井筒腐蚀致地下水窜层污染、尾水直排造成热储层压力降低及水土污染。”杨亚宾表示，开发时需与地质环境保护同步设计、实施并严格监管，做好废弃井闭坑管理与监测，在集中开采区完善监测网络，开展地质环境演化研究，以实现开发效益与生态保护双赢。

“当看到自己设计的回灌系统稳定运行，才真正明白‘把论文写在大地上’的分量。”杨亚宾摩挲着磨破的工装袖口，目光中透出自豪。

2016年第二水文队建成的示范工程，历经8个供暖季监测，尾水100%回灌，成为全国首个“地热能开发利用标准化示范项目”。如今，“取热不耗水”的德州模式已在河北雄安新区、山西大同等地推广，推动中国砂岩热储开发进入规模化阶段。

德州模式背后，是一连串闪耀着青春智慧的创新成果：耐温200摄氏度的水基钻井液打破国外垄断，“大口径填砾+定向井”工艺将钻孔误差控制在0.3%，国内首个《砂岩热储地热尾水回灌技术规程》填补行业空白……

在青海柴达木盆地，海拔3000米的钻探现场，地质队员们正在调试新型钾盐取芯钻具。这里冬季最低气温达零下35摄氏度，缺氧导致普通柴油机功率下降40%，但团队通过设备改造，将3000米钻孔周期从10个月缩短至4个月。

“干热岩钻探就像在‘花岗岩里绣花’。”第二水文队一线地质队员张明德回忆：“那里极寒的天气和高原反应时刻考验着我们的身体极限。为了应对极寒，井队配备了专业野营房和高质量的防寒保暖装备；针对高原气候，我们提前进行适应性训练，作业时配备充足氧气罐，并合理安排工作强度和休息时间。在技术方面，通过优化钻井结构、完善成井工艺和钻井液体系、研究优化‘承压卤水钻孔成井及放水工艺’等技术，不断提升勘探效率。”

一线团队通过“导师带徒”机制，将50年积累的勘查经验转化为数字知识库；设立“深地创新奖”，重奖技术突破团队；在野外项目组建立临时党支部，让党旗在勘探一线飘扬。这些举措，让“献身地质、找矿立功”的精神内核，在新时代焕发出新的光彩。

去年刚参加工作的李书涵，在首次野外任务中创下女技术员连续驻场三个多月的纪录。她记得某个凌晨，怕刚取出的岩心脱水，三口扒完冷鸡蛋，就着矿灯蹲在岩心架前。十二排岩心按深度码放整齐，她冲净泥浆，用岩心钳劈开样本。“捻开岩屑记录时，突然觉得掌心的粗糙纹路是大地的脉搏。我蘸着泥浆在地上画了个歪扭的太阳，心里想着，这就是大地给的奖状吧。”

在第二水文队的荣誉室，“三光荣”（以献身地质事业为荣、以艰苦奋斗为荣、以找矿立功为荣）“四特别”（特别能吃苦、特别能忍耐、特别能战斗和特别能奉献）精神锦旗格外醒目。张明德指着墙上的老照片说：“师傅们在野外住帐篷、喝苦水，现在条件好了，但艰苦奋斗的精神没变。‘三光荣’‘四特别’精神在团队中代代相传，激励着一代又一代地质人坚守岗位，为地质事业不懈奋斗。”

走进德州财金智慧农业能源站，看不到传统锅炉房的烟囱，只有静谧运行的换热机组，青年工程师杨亚宾正盯着屏幕上传感器数据。农业大棚的“恒温密码”，藏在1500米的地下深处。传统设施农业依赖燃煤或天然气供暖，不仅成本高昂，更面临碳排放与环境污染的双重压力。第二水文队的技术专班带着“取热不耗水”的破圈思路，在既有地热井上展开“无干扰井下换热”试验，研发出“中深层地热能+定制高温热泵”系统。200多个传感器如同神经末梢，实时感知着室外温度的细微变化，当低温来袭，中高温热泵协同启动，将50摄氏度的地热水“升级”至80摄氏度，精准满足番茄生长的温度需求。

这场技术突围带来的不仅是作物增产——小番茄上市期提前、年产量提升20%，更实现真金白银的成本节约：单个产季节省能源开支1500万元，相当于减少1.02万吨标准煤消耗。从清洁供暖到智慧农业，让农业生产与生态保护形成良性循环，青年们用技术创新勾勒出“绿水青山就是金山银山”的现实图景。

五四青年节前夕，团队收到一份特殊礼物——山东省能源局公布《“山东省地热能试点工程”省级财政奖补名单》，全省5个标杆项目脱颖而出，第二水文队实施的“取热不取水”示范项目成功入选。赵新村翻开规划图，“地热+风光储”多能互补项目、深地资源探测实验室、碳捕集封存示范工程等节点上，标注着青年骨干的名字。