4月7日,记者了解到,我国科研人员提出一项利用超临界二氧化碳开采页岩气的技术,在提高页岩气采收率的同时完成二氧化碳气体的地下封存,有助于实现开采过程中的碳中和。

科研人员开发超临界二氧化碳开采页岩气的技术 推动开采过程碳中和

重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室主任卢义玉教授介绍,目前国际上页岩气开采主要采用水力压裂技术,单口页岩气井耗水量1.5万吨以上。但我国的陆相页岩气大多处于重点缺水地区,水资源缺乏制约页岩气的工业化开采。此外,我国页岩气储层黏土含量较高,黏土遇水会产生膨胀,导致储层改造效果差、采收率低。


针对这些问题,卢义玉研究团队基于超临界二氧化碳兼具气体的低黏度、高扩散性和液体的高密度等特性展开科研攻关,提出了“超临界二氧化碳强化非常规天然气高效开发与地质封存一体化”技术。该技术的原理是将二氧化碳变成介于气体和液体之间的超临界态,注入页岩层压裂页岩,构建页岩气流动通道,置换出页岩气。同时,页岩气开采过程中产生的二氧化碳和封存的二氧化碳相抵消,从而实现开采过程的碳中和。


页岩气是从页岩层中开采出来的天然气,是重要的非常规天然气资源,高效开发页岩气能够缓解中国能源供需矛盾、保障能源安全的重大战略需求。

科研人员开发超临界二氧化碳开采页岩气的技术 推动开采过程碳中和

在国家973计划“超临界二氧化碳强化页岩气高效开发基础”项目的资助下,武汉大学李晓红院士课题组联合陕西延长石油(集团)有限责任公司、中国石油大学等多家单位开展了超临界二氧化碳高效开发页岩气的基础理论研究与关键技术攻关。经过多年的探索,课题组提出了优质页岩气储层“无水甜点”探测方法,建立了二氧化碳—甲烷吸附解吸、置换驱替理论,形成了超临界二氧化碳无水压裂工艺技术,研制了一批超临界二氧化碳高效开采页岩气的实验装备。


2017年6月17日,课题组在陕西延安进行的陆相页岩气超临界二氧化碳压裂现场试验取得圆满成功。结果表明页岩气储层采用超临界二氧化碳压裂改造可以有效提高裂缝复杂程度,增加地层能量和裂缝改造面积,扩大渗流体积,显著提升陆相页岩气产量。标志着我国在自主探索陆相页岩气高效开发方面取得了重要的理论和技术突破,位于领域国际前沿,有望开辟一条绿色、环保、高效的陆相页岩气开发新途径,为我国致密油气资源的高效开发提供借鉴,并推动相关学科的发展。


目前,卢义玉研究团队与企业合作,在延长石油延安国家级陆相页岩气示范区开展了超临界二氧化碳压裂现场试验,取得圆满成功。试验证明,该技术在提高页岩气采收率的同时,能够有效节约水资源,同时为二氧化碳规模化封存提供新选择。


文章来源: 新华社,中国煤炭资源网

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