开发利用地热资源能够节约化石能源，有助于我国能源结构的调整优化，有助于节能减排、环境保护，有助于双碳目标的实现。京津冀地区地热资源丰富，开发利用起步早，利用程度较高，在全国具有示范引领作用。
基于京津冀地区的地热资源禀赋和开发基础，中国地质调查局组织开展了京津冀地热资源调查评价科技攻坚战，其中深部地热资源调查和科技创新瞄准了天津东丽区、河北雄安新区。项目实施以来，不仅实现了深部地热资源调查的突破，还在理论、技术、装备等方面取得进展，开辟了地热资源开发利用的新天地。
开拓深部热储第二空间
天津、雄安深部地热资源调查与科技创新高举“向地球深部进军”的大旗，早在2017年就正式启动，主要依托于自然资源部中国地质调查局的京津石地热资源调查、天津潘庄凸起构造区地热资源调查、雄安新区地热清洁能源调查、天津东丽区-河北牛驼镇地热资源调查与试验项目，以及国家重点研发计划中的深部地热资源动态评价方法与储层改造增产关键技术、深部热储地球物理探测技术联合研究等。项目针对性强、涉及专业多，中国地质调查局集中优势力量开展科技攻坚，取得了诸多突破。
雄安D35地热钻井
天津东丽湖地区位于四级构造单元潘庄凸起上，沧东断裂北东向贯穿全区，有利于开展深部地热勘探工作。中国地质调查局在天津东丽湖地区实施完成了 CGSD-01和CGSD-02两眼深部地热井，首次在京津冀主力开采层以下开拓了深部热储第二空间，实现深部找热重大突破。两口井的成井深度分别为4051.68米和4103.48米，出水温度达100℃，出水量均超过100立方米每小时，创造了深度最大、产能最高、取心最深、取心量最大等多项天津地热纪录，显示出良好的资源前景。
雄安新区地热资源丰富，适宜规模化开发利用。自设立以来，雄安新区努力探索“地热+多种清洁能源”的集成利用模式，力图打造地热利用的“雄安模式”。2021年9月1日正式实施的《河北雄安新区条例》明确提出，雄安新区应当充分发挥并科学利用地热资源优势，统筹天然气、电力、地热等能源供给方式，形成多能互补的清洁供热系统。而深部地热资源调查是实现这一目标的重要路径。
近年来，中国地质调查局在雄安新区实施多口地热井，进入主力储层雾迷山组下部高于庄组新储层，探获深部热储第二空间，评价了新储层的开发潜 力。据调查，雄安新区深部热储第二空间具有厚度大、温度高、水量丰富的特点，大幅度提高了新区地热可采资源量，为新区地热可持续开发提供了稳定的后备资源保障。
深部储层改造增产过半
深部地热资源潜力巨大，清洁、无污染，是大地馈赠给人们的热能宝藏。目前，钻探取热是深部地热开发利用的唯一手段，提高地热井单井产量，可提高地热资源的开发利用率，降低成本，促进这一深部热能宝藏的开发利用。
中国地质调查局水文地质环境地质调查中心在京津冀地热勘查开发科技攻坚战中设立了岩溶热储储层改造增产关键技术专题研究任务，依托深部地热地质调查项目和国家重点研发计划开展技术研发与试验。
技术人员在雄安新区开展地热井回灌试验
该研究针对京津冀地区深部岩溶热储储层特征，探索耐高温缓释酸液配方，通过控制酸液与碳酸盐岩反应速度，扩大储层改造波及范围，并制定了酸化压裂储层改造技术方案，选择4000米岩溶热储深井实施了技术试验。结果显示，实施热储层增产改造后，地热井地热水产能由改造前的每小时130立方米提高到超过200立方米，单井涌水量从每日3120立方米提高到每日4800立方米，单井产能提高54%。
此外，中国地质调查局水文地质环境地质调查中心还开展了地热开发的地面变形响应研究。该研究采用岩石力学分析、岩石CT扫描和D-InSAR等方法，分析地热开发对地面变形的影响。其中D-InSAR分析结果表明：地热开采区地面沉降的季节性沉降不明显，不同期次的地面沉降区发生位置大多不同，地面沉降发生区与地热集中开采区(特别是雾迷山组热储)并无直接对应关系，不具有时空两个维度的显著相关性。扎实的基础研究为地热资源开发利用决策和规划提供了技术支撑。
技术装备创新成果丰硕
深部地球物理探测技术如同一双可以入地的眼睛，是深部地热资源调查和勘查的“利器”。为改进技术，提升应用效果，中国地质调查局水文地质环境地质调查中心分三个阶段，开展了深部地球物理探测技术研究与实践。第一阶段为构造、断裂与地层格架划分，适用于区域普查和调查，可选用天然地震、重力、磁法、区域大地电磁测深等方法。第二阶段为地层、断裂精细探测，适用于调查和预可行性勘查，可选用大地电磁法、时频电磁法、二维地震等方法。第三阶段为储层预测，适用于预可行性勘查及以上，可选用时频电磁法、二维地震、测井等方法。该研究还制定了《地热勘探时频电磁法技术规程》，改进了二维地震探测技术，提出了华北平原深部岩溶热储二维地震探测数据采集参数建议。
地热资源的可持续开发利用，离不开对地热资源进行实时动态监测。中国地质调查局水文地质环境地质调查中心开展了地热动态监测技术装备研发与应用，通过自主研发和集成创新，基本形成地热监测技术、装备。标准体系，并实现有效应用。
在装备方面，耐温300℃的深井分布式光纤温度监测系统，精度+0.2℃的浅层地热能准分布式温度监测装备，耐温80℃、120℃、150℃的水位水温自动采集与传输终端；以及耐温120℃，流量、温度、压力、液位测试精度分别为5%、2.5%、1%和0.5%的地热资源监测传感器、自动采集及传输装置先后研发成功并得到应用。
在浅层地温监测技术方面，中国地质调查局水文地质环境地质调查中心研发了基于电子温度传感器技术的浅孔地温监测技术和基于光栅解调技术的浅孔地温监测技术。在天津东丽湖地区，通过基于连续地温分布式监测，确定了恒温带埋深。
中国地质调查局水文地质环境地质调查中心还开发了地热井远程监测系统，包含数据采集终端，井口保护、温度、流量监测，无线传输以及数据管理网络等。该中心在雄安新区开展地热动态监测网建设示范，基本查明热储动态特征。水位监测表明，2019~2021年，雄安新区地热水位明显回升。此外，该中心通过研发和改进深部高温地热井测温技术，使得测量深度可达5000m，测量温度范围适用于300℃以下，温度精度可达+0.5℃。
中国地质调查局水文地质环境地质调查中心牵头编制了三项地热监测技术标准，分别由国家能源局和雄安新区管委会正式发布；建设了监测仪器检测检验实验室，由中国合格评定国家认可委员会官方授权，是自然资源部唯一的地热监测仪器质量检测检验平台，有权提供权威性和互认性的质量认可证书，并提供检测、检验、校验、实验服务。
