2017年12月28日，我國第一口干熱巖開發試驗井在海南瓊北地區首鉆開機；2018年3月19日，深度為4387米的干熱巖開發實驗井圓滿完鉆，鉆獲超過185℃的高溫優質干熱巖。這是我國第一個進入開發階段的干熱巖鉆井成功案例，對我國干熱巖地熱能的開發利用具有里程碑式的意義。
2013年法德聯合研究的蘇茨電站的增強型地熱系統已成功運行 2.2 兆瓦機組，并計劃增建1.5 兆瓦機組，是目前世界上最為成功的增強型地熱系統示范項目。
國際干熱巖開發總體遠未達商業利用階段
干熱巖是全球公認的高效低碳清潔能源，也被稱成為增強型地熱系統，或稱工程型地熱系統，是一般溫度大于200℃，埋深數千米，內部不存在流體或僅有少量地下流體的高溫巖體。干熱巖在開發過程中主要通過熱交換介質循環來實現熱量的提取，即注入涼水來吸收巖體熱量，轉化成蒸汽，再抽取到地表進行利用，開發過程中幾乎不產生氮硫氧化等污染物。和傳統水熱型的地熱相比，干熱巖是以固體形態存在的高溫巖石，溫度更高，能量資源更豐富。
作為一種新興的戰略性接替能源，干熱巖開發利用方向廣泛，可以用于發電、供暖、強化石油開采等方面。作為地熱資源中的佼佼者，干熱巖被認為是最具應用價值和利用潛力的清潔能源，如能實現技術突破，規?；_發利用干熱巖將有效降低溫室效應和酸雨對環境的影響。干熱巖主要分布在新火山活動區或地殼已經變薄的地區，具有清潔、可再生、利用系數高和二氧化碳排放低的優勢。加快勘查開發干熱巖資源，對于推動世界能源結構調整、促進綠色發展具有重要的戰略意義。歐美發達國家已經開展了 40余年的研發與產業培育，實現了開采技術的創新與應用。
從利用情況來看，干熱巖除了具有水熱型地熱資源的用途，如：用于建筑物取暖、制冷等外，利用干熱巖發電是目前世界上的主要利用方式。干熱巖發電不僅具有零排放的優點，而且具有熱發電連續性能好、不受季節制約、利用率高等優點。干熱巖發電成本是風力發電的1/2，太陽能發電的1/10。1974 年，美國在新墨西哥州啟動了世界上第一個干熱巖利用項目，拉開了干熱巖研究的序幕，至今已有 40 多年的歷史。美國、英國、法國、德國、瑞士、日本、澳大利亞、冰島等國均投入巨資，建立專門研發干熱巖發電技術的機構。從全球范圍干熱巖利用情況來看，歐美一些發達國家的干熱巖資源利用仍處于起步實驗階段，遠未達到商業利用的階段。美國規劃到2030年實現商業化應用，到2050年實現干熱巖發電裝機容量1億千瓦。國際能源署預計 2050年全球增強型地熱系統發電將達到 10 億瓦。
中國干熱巖資源豐富，約占全球資源量的 1/6，經過初步評價，全國陸域干熱巖資源量為856萬億噸標準煤，其中可采資源量達17萬億噸標準煤，與美國相當。四大類型干熱巖主要分布在青藏高原、關中、咸陽、貴德、共和、東北、騰沖、長白山、五大連池和東南沿海等地區，青藏高原南部資源量最大，約占總資源量的 1/5。初步估算，中國深度位于3.5～7.5 千米之間的干熱巖儲量按 2%的可開采資源量計算，相當于 4.28 萬億噸標準煤。中國干熱巖資源的溫度以大于150℃為主，占總資源量的55%。據中國工程院預測，到 2050年中國干熱巖發電裝機容量將達 1.5 萬兆瓦，連同常規地熱發電總裝機容量可達 1.6 萬兆瓦，占全國發電總裝機容量的 1%。
歐洲干熱巖開發技術處于領先地位
技術開發及集成示范研究是實現干熱巖商業化開發的必經之路。
美、德、法、澳等發達國家在干熱巖勘查與開發研究方面投入巨資，甚至將其納入國家開發計劃，并且在礦業權使用、土地和水資源利用、發電價格等方面給予優惠和補助。位于法國的蘇茨電站在商業運行之前 20多年間的勘探、鉆井等高風險階段，主要依賴歐盟科研基金和德法兩國的國家科研基金投入，總數高達 8000萬歐元。美國能源部于 2014 年投入 3100 萬美元，啟動建設尖端研究、鉆井和技術測試的增強型地熱系統（EGS）地下實驗室。
國際增強型地熱系統研究已擴展至 EGS邊緣或深部。國際首選干熱巖開發技術是 EGS技術。EGS 是采用人工形成地熱儲層的方法，從低滲透性巖體中經濟地采出深層熱能的人工地熱系統。EGS 由地下熱儲層建造系統和地面發電供熱系統兩個子系統組成。通過注水（或其他流體）井用冷水加壓致裂方法建立高滲透性人工熱儲層；冷水流過熱儲層，滲進巖石的縫隙吸收熱量，再通過生產井將 200℃以上的水或蒸汽抽出；熱水采出后進入地面發電供熱系統，冷卻后的水則被再次注人地下熱交換系統循環使用。以二氧化碳替代水作為循環液體的研究，國際上剛剛起步。40多年來，美、德、法、澳等發達國家先后建立了 28 個試驗性質的 EGS 工程，目前運行的有 12 個。
美國 EGS研究擴展至現有 EGS 的邊緣或深部，通過擴展水熱儲層以增加水熱田發電能力。美國能源部連續資助了幾個 EGS示范項目，主要包括幾個高熱焓的隱伏性水熱型地熱系統，項目于2002年開始，2013 年結束。世界上最大的蒸汽地熱田是美國的蓋瑟爾斯地熱田，現發電裝機容量為825兆瓦。2011年10月開始進行了為期約1年的水力壓裂測試，井底注入壓力遠低于巖體破裂壓力，期望通過低壓冷水注入引起儲層熱收縮和剪切破壞增加儲層滲透率。壓力回應和監測數據表明，在深部高溫巖體中成功建立了新的裂隙儲層，生產測試估計新儲層熱提取率約 5 兆瓦。 地熱田目前由美國地熱公司進行運作，于 2007 年發電，發電功率 10.5兆瓦~11.5 兆瓦。
2013年法德聯合研究的蘇茨電站的 EGS 已成功運行 2.2 兆瓦機組，并計劃增建1.5 兆瓦機組，是目前世界上最為成功的 EGS 示范項目。同年，德國在萊茵盆地南部的蘭道地熱電站 3 兆瓦機組成功發電，其利用循環出160℃地熱流體雙工質發電，年運行超過 8200 小時，年利用率高達 93%；同時，德國因斯海姆EGS地熱電站 5 兆瓦機組也利用循環出 160℃地熱流體雙工質系統成功發電。
澳大利亞在2003年開展了干熱巖地熱開發利用試驗項目，在井深 4500 米處獲得干熱巖溫度高達 270℃，并進行了水循環與發電試驗。2003 年 9 月完成了第一口注水井，通過注水在花崗巖巖體上壓裂并形成了一系列永久的連通裂隙。澳大利亞私營公司還投資了另外一個EGS工程。2004 年，澳大利亞政府在《保證澳大利亞未來能源安全》白皮書中，將 EGS列為以澳大利亞為市場領導的技術，并承諾對地熱勘探（研究）、評估（概念驗證）、示范工程提供支持。2006年，澳大利亞建造了一座干熱巖發電站，2009年發電功率達到 100 兆瓦，成為示范電站。
國際能源署也組織實施了為期4年（1997~2001 年）的干熱巖行動計劃，是“地熱執行協議”中一個重大計劃。該計劃由日本的新能源和工業技術發展組織擔任總執行機構，參與該計劃的國家和組織有澳大利亞、德國、日本、瑞士、英國、美國以及歐共體。
中國地質調查局已在我國部分地區進行了干熱巖地熱資源調查。2012年，我國啟動了“863計劃”干熱巖熱能開發與綜合利用關鍵技術研究項目，部分科研單位開展了初步的理論研究。2013年，我國制定了《全國干熱巖勘查與開發示范實施方案》，計劃于2030年前后實現干熱巖地熱發電的商業化運營。近幾年，國土資源系統在松遼盆地、東南沿海、青海共和及貴德、四川康定等地開展了干熱巖資源調查，圈定了干熱巖開發利用有利目標區，包括東南沿海地區、藏南黔西地區、大同盆地、松遼平原、環渤海地區等地區。
從國際經驗看我國干熱巖資源開發利用
美、英、澳等國家雖然實現了干熱巖實驗性發電，但目前尚未能實現大規模商業發電。2001年，美國能源部啟動增強地熱系統干熱巖開發試驗計劃，預期在 2030 年實現干熱巖地熱發電商業化運營，到 2050 年發電量超過10兆瓦。美國盡管早在1974年就開始研究地熱發電，但是進展緩慢，目前地熱發電的比例僅為0.4%。德法合作的蘇茨電站始于1987年的歐共體（歐盟）干熱巖科研項目，在2013年實現了穩定發電并成功投入商業化持續運行，被國際地熱界認為是干熱巖走向商業化開采的重要里程碑。但蘇茨電站投資回報率并不高，商業化運行前 ，20多年依賴政府和科研資金投入，商業化運行后，經濟上僅可以覆蓋運營方對于電站商業投資部分的還本付息。EGS 實現商業化開發關鍵在于能夠獲得經濟有效的多重儲層建造技術，以保證有足夠體積的熱儲滿足長期地熱開發。
目前全世界已安裝的常規地熱發電裝機容量已達1.3萬兆瓦以上，而中國只有27 兆瓦左右，與發達國家還有很大差距。中國自上世紀 90年代開始對干熱巖資源進行調查研究。由于基礎地質工作薄弱、勘查技術體系不健全、熱能利用效率低等問題，目前干熱巖研究處在由調查評價、勘查和實踐探索階段進入試驗開發階段。中國干熱巖勘查開發亟待破解資源評價與選址、高溫和深部鉆探、儲層改造、地球物理勘查技術、微震和示蹤等監測技術、流體流動和儲層測試、儲層性能評價等難題。干熱巖開發前景廣闊，有望成為中國新能源增長點，但也面臨巨大挑戰。筆者結合國際經驗提出如下建議：
將干熱巖與EGS研究作為科技攻堅方向。經過 20多年的探索與研究，我國已經在干熱巖勘查開發的原理和技術方面取得了不少自主創新成果。將干熱巖研究作為科技攻堅方向，有望通過 3～5 年時間，取得理論突破，查明干熱巖資源，突破開發利用的核心技術，實現規?；?。在完成青海共和盆地首個 EGS 示范工程建設基礎上，推進東南沿海、華北平原、松嫩平原地區 EGS 示范工程建設，攻關資源靶區定位、水力壓裂儲層改造、微地震裂隙監測、熱流循環示蹤監控等技術，建立起一套技術先進、經濟高效的干熱巖資源勘查開發技術體系。
建立合作多贏勘查開發模式。積極與美、法、澳等國家合作開展干熱巖調查評價國際大科學計劃，建立互惠合作聯盟，追蹤國際先進技術，引進國外高端人才，縮短研發時間。目前干熱巖資源勘查開發研究方面技術力量分散、尚未形成合力，在很大程度上制約了干熱巖的勘查開發研究工作。建議與地方政府、企業和科研院所合作，加強理論研究和關鍵技術研究，使投資多元化，分擔風險與收益。例如：利用具備干熱巖研發條件的中國大陸科學鉆井，進行干熱巖發電試驗。與此同時，加大共和盆地干熱巖勘查研究投入，與地方政府、青海省水文地質工程地質環境地質調查院、青海省環境地質勘查局、科研機構、大型企業等開展聯合攻關研究，早日實現干熱巖發電。
加快干熱巖開發利用進程。制定干熱巖開發利用中長期規劃和計劃。加大資金和政策支持，力爭實現跨越式發展。建議分三步走：第一階段（2018-2020年）：查明我國高放射性花崗巖型、近代火山型、沉積盆地型以及強烈活動帶型等四種類型干熱巖資源成因機制，形成干熱巖勘查技術體系，評價東南沿海地區、青藏高原東北緣、東北近代火山區、西南典型地區等重點區干熱巖資源潛力，建立 2-3 處干熱巖勘查開發綜合研究基地，實現干熱巖試驗發電，推廣經驗。第二階段（2020-2035 年）：率先突破干熱巖儲藏建造、壓裂技術、鉆井工藝等方面技術難關，形成干熱巖資源開發技術體系，降低未來工程的建設成本和運行成本，實現干熱巖發電的商業性運營。第三階段（2035-2050 年）：通過政策扶持，鼓勵干熱巖推廣應用，助推我國清潔低碳能源體系構建。
干熱巖資源開發原理
從地表往干熱巖中打一眼井（注入井），封閉井孔后向井中高壓注入溫度較低的水, 在巖體致密無裂隙的情況下, 高壓水會使巖體大致垂直最小地應力的方向產生許多裂縫。隨著低溫水的不斷注入, 裂縫不斷增加、擴大并相互連通，最終形成一個大致呈面狀的人工干熱巖熱儲構造。在距注入井合理的位置處，鉆幾口井并貫通人工熱儲構造, 這些井用來回收高溫水、汽, 稱之為生產井。注入的水沿著裂隙運動并與周邊的巖石發生熱交換, 產生了溫度高達200℃~300℃的高溫高壓水或水汽混合物。從貫通人工熱儲構造的生產井中提取高溫蒸汽, 用于地熱發電和綜合利用。利用之后的溫水又通過注入井回灌到干熱巖中, 從而達到循環利用的目的。
干熱巖資源應用領域
干熱巖發電：從生產井提取到高溫水、蒸汽等中間介質后,即可采用常規地熱發電的方式發電。其中，擴容法是將生產井中的熱水先輸送至擴容器, 通過減壓擴容產生的蒸汽推動汽輪機發電。應用中間介質法地熱發電，是注入井將低溫水輸入熱儲水庫中, 經過高溫巖體加熱后在臨界狀態下以高溫水、汽的形式通過生產井回收發電。
采暖供熱：可以采用節能的地板輻射采暖系統或空調散熱系統作為室內散熱方式。根據項目的大小及負荷，在項目用地深度2000米~3000米的地下安裝若干地下換熱器和干熱巖換熱機組，再配備適當的干熱巖設備用房，即可滿足冬季供暖。
制冷:可以采用室內中央空調末端系統，在項目用地安裝若干地下換熱器和干熱巖換熱機組，再加裝相應容量的冷卻塔，即可提供夏季制冷等需求。
供應生活熱水：干熱巖系統可以較為容易地獲得生活熱水供應。通過干熱巖供熱系統工作，將地熱能用于加熱自來水，2000米深的換熱器及設備每天可提供200噸45℃熱水，用于洗浴等。
干熱巖勘查開發技術
干熱巖資源靶區定位技術：應選擇板塊碰撞地帶，包括海洋板塊和大陸板塊的碰撞帶（如日本群島和美洲的安第斯陸緣弧）、大陸和大陸板塊之間的碰撞帶（如印度洋板塊和歐亞板塊在喜馬拉雅山和中國云南等地的碰撞部位）、大陸內部的斷陷盆地地區等。從巖石本身的物理性質考慮，應選擇密度大、熱傳導率高的花崗巖和花崗閃長巖類。找準優質干熱巖需要依托大地熱流圖使用綜合的物探方法，主要選用大地電磁測深和大比例尺的重力剖面測量，在重力圈定的有利構造的基礎上尋找熱能相對富存的部位，再根據物探成果并結合水文地質資料綜合分析，進一步縮小鉆孔優選靶區的范圍，最終分析確定勘探孔的選址。
鉆井液技術：鉆進到300℃以上地層溫度，國內外應用較成功的是采用泡沫鉆井液體系，在鉆井過程中交替采用泡沫循環與注水冷卻措施，可以防止循環流體過熱導致液體汽化。
固井與完井技術：干熱巖完井一般可以采用裸眼完井，但對于上部套管及管外水泥環來說，要經受高溫水（汽）的考驗。因此，在套管設計時應考慮預應力固井，并考慮套管的強度在高溫下衰退，尤其是采出井套管應考慮更大的安全系數。
井眼軌道測量技術：這對于干熱巖鉆井非常關鍵，而對鉆定向井與水平井來說更是關鍵。采用單點測斜是既耐地層高溫又適應較深干熱巖鉆進可用的測斜方式，還需要發展與單點測斜相適應的井眼軌道控制技術。
破巖與提高鉆速技術：目前，牙輪鉆頭中金屬密封鉆頭抗溫性比普通鉆頭略高，可以適應干熱巖地層鉆進。而定向鉆進等需要采用井下耐高溫螺桿動力鉆具，更高溫度下的鉆進需要采用渦輪鉆具。
壓裂改造技術：壓裂液的抗溫能力也影響干熱巖的壓裂改造，但可以在壓裂前用清水套管內壓裂的方式冷卻巖石，再進行正常的壓裂即可。