
随着全球能源转型加速,地热能作为一种稳定、低碳的基荷能源备受关注。然而,传统地热开发因高风险、高成本长期受限。近日,一篇发表于《Deep Underground Geothermal》期刊的重磅综述指出,人工智能在地热勘探中的应用日益重要,它显著提升了资源勘探的效率。
该综述由沙特贝克休斯高级工程师Mahmoud AlGaiar领衔,系统回顾了近十年AI在地热领域的应用。数据显示,截至2025年底,全球地热发电能力已达到17,173兆瓦,但行业仍面临巨大挑战:在印度尼西亚等国家,单个全新项目地热勘探的前期投入高达3000万美元,且早期勘探失败率居高不下。

从“经验驱动”到多学科“数据驱动”
随着数据驱动模型的兴起,人工智能正在重塑地热勘探的逻辑。研究表明,在过去十年中,机器学习和深度学习技术已广泛应用于地热勘探的各个环节,其中“神经网络”是目前应用最广泛的AI技术。通过对地质、地球物理、地球化学、遥感等多源异构数据的“消化”,AI能构建出超越人类经验的预测模型。
在地球物理勘探中,AI展现了惊人潜力。美国大盆地地区的研究利用无监督机器学习,从海量电磁和地震数据中成功识别出深部断裂带和热液通道,其精度远超传统反演方法。而在地球化学领域,针对传统钠钾温标在高温下误差大的痛点,研究人员利用人工神经网络开发了新型温度计。墨西哥学者构建的模型在591个全球样本测试中,预测误差最低降至2%,极大提升了储层温度评估的可靠性。

所谓“盲区地热系统”是指没有明显地表显示(如温泉、喷气孔)的地热资源,这类资源占全球潜在储量的绝大部分。综述特别提到,在美国内华达州和西南新墨西哥州的案例中,结合贝叶斯神经网络的“球道分析”成功绘制了概率性潜力图,精准定位了多个此前未知的盲区热田。
此外,来自日本鹿洞地热田的案例表明,结合大地电磁测深(MT)与贝叶斯估计的AI模型,不仅能反演三维温度场,还能量化孔隙度和流体盐度分布的不确定性,为钻井选址提供了“置信区间”。
数据壁垒与未来展望
尽管前景广阔,但AI大规模落地仍受限于“数据荒”。地热井数据通常属于企业私有,且数量远少于石油天然气行业。作者强调,建立类似美国能源部OpenEI这样的开源数据库至关重要。
展望未来,随着迁移学习技术的成熟,石油工业中海量的测井数据有望被“迁移”至地热领域。正如罗伯特戈登大学教授Nadimul Faisal所言:“AI不会取代地质学家,但它能让专家从繁琐的数据筛查中解放出来,专注于更高价值的决策。”
将人工智能融入地热勘探领域,有望加速地热能源的开发进程。通过有效应对各种挑战并充分利用人工智能技术,地热产业能够实现高效、可持续的能源生产。业内人士认为,随着算力成本下降和数据共享机制完善,AI驱动的地热勘探将在未来五年内进入爆发期,为全球清洁能源版图注入新动能。


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