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CO2壓裂基礎研究與技術進展
王香增1,2*，郭興2,3,4，孫曉2,3
1 陜西延長石油( 集團) 有限責任公司，西安710065
2 陜西省二氧化碳封存與提高采收率重點實驗室，西安 710065
3 陜西延長石油( 集團) 有限責任公司研究院，西安 710065
4 重慶大學煤礦災害動力學與控制全國重點實驗室，重慶 400044
作者簡介
第一作者/通訊作者：王香增，教授級高工，博士生導師，國家“863”計劃首席專家、國家科技重大專項項目長，現任陜西延長石油（集團）有限責任公司首席科學家、總地質師，長期從事低滲致密油氣開采理論技術研究及工程實踐。先后主持國家級重大科研項目/課題10余項，獲國家科技進步二等獎3項(2項排名第1)，以第一完成人獲省部級一等獎10項，成果支撐百年油田連續18年千萬噸以上增產穩產、發現萬億方儲量特大型延安氣田并有效開發，主持建成國內首個獲國際認證的CCUS全流程一體化示范工程。曾獲光華程科技獎、何梁何利獎、全國創新爭先獎、李四光地質科學獎、孫越崎能源大獎、全國杰出工程師獎等榮譽，入選百千萬人才工程國家級人選，并被授予“有突出貢獻中青年專家”稱號。
摘要
以頁巖油氣、低滲致密油氣為代表的非常規油氣是我國重要的接替資源，由于其儲層物性差，有效開采難度大，目前主要通過水平井體積壓裂技術進行儲層改造，但依然存在水資源浪費、儲層傷害大及增產效果一般等問題。超臨界/液態CO2具有低粘度、高密度、高擴散性等特性，能夠快速進入儲層微孔隙、微裂縫中，CO2壓裂可以有效降低破裂壓力，形成復雜縫網，同時地層增能，提高返排率，降低儲層傷害并實現單井增產，適用于非常規油氣資源的高效、綠色開采。本文從CO2壓裂破巖造縫機理、CO2對巖石性質影響機制、CO2壓裂井筒流動特性及CO2壓裂增產與地質封存作用等方面介紹了CO2壓裂基礎研究進展，對CO2泡沫壓裂、CO2干法壓裂、CO2酸化壓裂和CO2混合壓裂幾種主要壓裂技術的發展和應用進行了簡要闡述。在目前我國“雙碳”目標和加大頁巖油氣等非常規油氣資源勘探開發力度的背景下，CO2壓裂技術是構建清潔環保、低碳負碳的能源安全、高效開發技術體系的關鍵核心技術之一，極具發展和推廣應用潛力。
關鍵詞：CO2；壓裂；非常規油氣；基礎研究；技術發展
引用格式
王香增, 郭興, 孫曉. CO2壓裂基礎研究與技術進展[J]. 石油科學通報, 2024, 09(06): 931-943.
DOI: 10.3969/j.issn.2096-1693.2024.06.072
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