推動實現碳中和 重慶大學10年攻關提升頁巖氣開采率

　　世界首臺超臨界CO2（二氧化碳）致裂驅替CH4（甲烷）的實驗裝置。黃軍 攝

　　人民網重慶4月6日電 （陳琦、黃軍）今（6）日，重慶大學煤礦災害動力學與控制國家重點實驗室公開發布了一項重要研究成果。該實驗室歷經10多年，研發出世界首臺超臨界CO2（二氧化碳）致裂驅替CH4（甲烷）的實驗裝置，并在頁巖氣開采技術上實現了重大突破，不僅節約水資源，還能在提高頁巖氣采收率的同時實現二氧化碳的地下封存，有力推動碳中和的實現。

　　該實驗室主任、博士生導師盧義玉介紹，目前，頁巖氣開采主要采用水力壓裂技術，但該技術存在耗水量巨大、采收率低等問題。

　　盧義玉說，我國頁巖氣特別是陸相頁巖氣富集區大多處于重點缺水地區，水資源缺乏嚴重制約頁巖氣的工業化開采；再者，我國頁巖氣儲層黏土含量高，黏土遇水產生水化膨脹，易傷害儲層，導致儲層改造效果差，采收率低。

　　怎樣實現頁巖氣的高效率采集，同時又節約水資源？

　　2009年，該實驗室聯合國內相關單位，在國際上率先提出“超臨界CO2強化非常規天然氣高效開發與地質封存一體化”的學術構想：利用超臨界二氧化碳（類似超臨界流體）的低界面張力和高密度特性，作為壓裂液進行儲層改造，利用二氧化碳強吸附能力置換煤層氣、頁巖氣，提高采收率，同時實現二氧化碳的地下封存。

　　簡單來說，就是將排放的二氧化碳收集起來再利用，換一種形態后用來取代水，進行頁巖氣儲層壓裂改造，實現頁巖氣的開采，同時這些二氧化碳可以被封存在地下。

　　盧義玉介紹，頁巖氣儲層有一個特點，就是致密。如果要把頁巖氣從2000多米甚至更深的地下采出來，首先要構建頁巖氣流通的通道，這個時候就需要水力壓裂技術。但是這一技術耗水量巨大，單口頁巖氣井需要“萬方水千方砂” (1.5萬—3.0萬噸水)。如果用工業生產排放的二氧化碳，將其“變”成超臨界二氧化碳后，這些水資源都將被節約。

　　2017年6月，在延長國家級陸相頁巖氣示范區，團隊開展了全球首次超臨界CO2壓裂現場試驗并取得圓滿成功。頁巖氣增產效果顯著，單井日均產量提高了2.5倍，同時CO2實現了有效封存。

　　同時，該實驗室在二氧化碳捕集方面也開展了相關研究，參與了國家電投集團遠達環保工程有限公司合川雙槐電廠二氧化碳捕集示范工程的建設，形成了全流程二氧化碳捕集、利用與封存的研發鏈條。

　　據了解，“超臨界CO2強化非常規天然氣高效開發與地質封存一體化”推廣應用前景廣闊，可有效節約水資源，并可為我國二氧化碳規�；�封存提供新選擇，有望成為實現碳中和的重要技術之一。