推動(dòng)實(shí)現(xiàn)碳中和 重慶大學(xué)10年攻關(guān)提升頁(yè)巖氣開(kāi)采率

　　世界首臺(tái)超臨界CO2（二氧化碳）致裂驅(qū)替CH4（甲烷）的實(shí)驗(yàn)裝置。黃軍 攝

　　人民網(wǎng)重慶4月6日電 （陳琦、黃軍）今（6）日，重慶大學(xué)煤礦災(zāi)害動(dòng)力學(xué)與控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室公開(kāi)發(fā)布了一項(xiàng)重要研究成果。該實(shí)驗(yàn)室歷經(jīng)10多年，研發(fā)出世界首臺(tái)超臨界CO2（二氧化碳）致裂驅(qū)替CH4（甲烷）的實(shí)驗(yàn)裝置，并在頁(yè)巖氣開(kāi)采技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了重大突破，不僅節(jié)約水資源，還能在提高頁(yè)巖氣采收率的同時(shí)實(shí)現(xiàn)二氧化碳的地下封存，有力推動(dòng)碳中和的實(shí)現(xiàn)。

　　該實(shí)驗(yàn)室主任、博士生導(dǎo)師盧義玉介紹，目前，頁(yè)巖氣開(kāi)采主要采用水力壓裂技術(shù)，但該技術(shù)存在耗水量巨大、采收率低等問(wèn)題。

　　盧義玉說(shuō)，我國(guó)頁(yè)巖氣特別是陸相頁(yè)巖氣富集區(qū)大多處于重點(diǎn)缺水地區(qū)，水資源缺乏嚴(yán)重制約頁(yè)巖氣的工業(yè)化開(kāi)采；再者，我國(guó)頁(yè)巖氣儲(chǔ)層黏土含量高，黏土遇水產(chǎn)生水化膨脹，易傷害儲(chǔ)層，導(dǎo)致儲(chǔ)層改造效果差，采收率低。

　　怎樣實(shí)現(xiàn)頁(yè)巖氣的高效率采集，同時(shí)又節(jié)約水資源？

　　2009年，該實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合國(guó)內(nèi)相關(guān)單位，在國(guó)際上率先提出“超臨界CO2強(qiáng)化非常規(guī)天然氣高效開(kāi)發(fā)與地質(zhì)封存一體化”的學(xué)術(shù)構(gòu)想：利用超臨界二氧化碳（類(lèi)似超臨界流體）的低界面張力和高密度特性，作為壓裂液進(jìn)行儲(chǔ)層改造，利用二氧化碳強(qiáng)吸附能力置換煤層氣、頁(yè)巖氣，提高采收率，同時(shí)實(shí)現(xiàn)二氧化碳的地下封存。

　　簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是將排放的二氧化碳收集起來(lái)再利用，換一種形態(tài)后用來(lái)取代水，進(jìn)行頁(yè)巖氣儲(chǔ)層壓裂改造，實(shí)現(xiàn)頁(yè)巖氣的開(kāi)采，同時(shí)這些二氧化碳可以被封存在地下。

　　盧義玉介紹，頁(yè)巖氣儲(chǔ)層有一個(gè)特點(diǎn)，就是致密。如果要把頁(yè)巖氣從2000多米甚至更深的地下采出來(lái)，首先要構(gòu)建頁(yè)巖氣流通的通道，這個(gè)時(shí)候就需要水力壓裂技術(shù)。但是這一技術(shù)耗水量巨大，單口頁(yè)巖氣井需要“萬(wàn)方水千方砂” (1.5萬(wàn)—3.0萬(wàn)噸水)。如果用工業(yè)生產(chǎn)排放的二氧化碳，將其“變”成超臨界二氧化碳后，這些水資源都將被節(jié)約。

　　2017年6月，在延長(zhǎng)國(guó)家級(jí)陸相頁(yè)巖氣示范區(qū)，團(tuán)隊(duì)開(kāi)展了全球首次超臨界CO2壓裂現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)并取得圓滿(mǎn)成功。頁(yè)巖氣增產(chǎn)效果顯著，單井日均產(chǎn)量提高了2.5倍，同時(shí)CO2實(shí)現(xiàn)了有效封存。

　　同時(shí)，該實(shí)驗(yàn)室在二氧化碳捕集方面也開(kāi)展了相關(guān)研究，參與了國(guó)家電投集團(tuán)遠(yuǎn)達(dá)環(huán)保工程有限公司合川雙槐電廠(chǎng)二氧化碳捕集示范工程的建設(shè)，形成了全流程二氧化碳捕集、利用與封存的研發(fā)鏈條。

　　據(jù)了解，“超臨界CO2強(qiáng)化非常規(guī)天然氣高效開(kāi)發(fā)與地質(zhì)封存一體化”推廣應(yīng)用前景廣闊，可有效節(jié)約水資源，并可為我國(guó)二氧化碳規(guī)�；�封存提供新選擇，有望成為實(shí)現(xiàn)碳中和的重要技術(shù)之一。