延长石油首席科学家王香增团队：CO2压裂基础研究与技术进展！

CO₂压裂基础研究与技术进展

王香增^1,2*，郭兴^2,3,4，孙晓^2,3

1 陕西延长石油( 集团) 有限责任公司，西安710065

2 陕西省二氧化碳封存与提高采收率重点实验室，西安 710065

3 陕西延长石油( 集团) 有限责任公司研究院，西安 710065

4 重庆大学煤矿灾害动力学与控制全国重点实验室，重庆 400044

作者简介

第一作者/通讯作者：王香增，教授级高工，博士生导师，国家“863”计划首席专家、国家科技重大专项项目长，现任陕西延长石油（集团）有限责任公司首席科学家、总地质师，长期从事低渗致密油气开采理论技术研究及工程实践。先后主持国家级重大科研项目/课题10余项，获国家科技进步二等奖3项(2项排名第1)，以第一完成人获省部级一等奖10项，成果支撑百年油田连续18年千万吨以上增产稳产、发现万亿方储量特大型延安气田并有效开发，主持建成国内首个获国际认证的CCUS全流程一体化示范工程。曾获光华程科技奖、何梁何利奖、全国创新争先奖、李四光地质科学奖、孙越崎能源大奖、全国杰出工程师奖等荣誉，入选百千万人才工程国家级人选，并被授予“有突出贡献中青年专家”称号。

延长石油首席科学家王香增团队：CO2压裂基础研究与技术进展！

摘要

以页岩油气、低渗致密油气为代表的非常规油气是我国重要的接替资源，由于其储层物性差，有效开采难度大，目前主要通过水平井体积压裂技术进行储层改造，但依然存在水资源浪费、储层伤害大及增产效果一般等问题。超临界/液态CO₂具有低粘度、高密度、高扩散性等特性，能够快速进入储层微孔隙、微裂缝中，CO₂压裂可以有效降低破裂压力，形成复杂缝网，同时地层增能，提高返排率，降低储层伤害并实现单井增产，适用于非常规油气资源的高效、绿色开采。本文从CO₂压裂破岩造缝机理、CO₂对岩石性质影响机制、CO₂压裂井筒流动特性及CO₂压裂增产与地质封存作用等方面介绍了CO₂压裂基础研究进展，对CO₂泡沫压裂、CO₂干法压裂、CO₂酸化压裂和CO₂混合压裂几种主要压裂技术的发展和应用进行了简要阐述。在目前我国“双碳”目标和加大页岩油气等非常规油气资源勘探开发力度的背景下，CO₂压裂技术是构建清洁环保、低碳负碳的能源安全、高效开发技术体系的关键核心技术之一，极具发展和推广应用潜力。