在一家大型石油公司委托的为期七年的研发项目最终成果发布会上，斯科尔科沃理工学院研究小组在《化学工程杂志》发表研究成果，提出一种从富含干酪根的油页岩中提高采油率的先进方法。目前已知富含干酪根的油页岩存在于俄罗斯、美国、中国和南美洲等地，该研究基于大量岩石样本实验结果，已准备好进行工业试验。

富含干酪根的页岩是一种含油岩石，含有大量未成熟成油的固体有机质(干酪根)，其特点是孔隙度和渗透率极低。采用常规方法，数百万年后才能开采出油。即便采用提高石油采收率的方法，如将二氧化碳注入岩石，也只能释放部分被困石油，干酪根本身仍留在原地，通常甚至不被计入含油量计算。

该研究主要作者、斯科尔科沃科技学院石油公司首席研究员埃琳娜·穆希娜表示，研究团队设计并测试了一种方法，将干酪根人工转化为地下石油。具体做法是将非常热的水(技术上称为超临界水)泵入岩石，压力为正常大气压的200到300倍，从而释放石油。

研究团队用一个18公斤、180厘米的岩石模型进行实验，该模型一开始不含任何可流动的油，但含有10%到15%质量的干酪根。实验结果显示，几乎所有干酪根都转化成了油并被提取出来，按照惯例这些油甚至不会被计入计算中。与此同时，岩石孔隙度从0.1%增加到约30%。

超临界水处理后，岩石中有机物成分几乎全部转化，主要是液态油。这项细致的实验是该工业项目七年来一系列长期测试的总结，持续十天，实验室人员轮班不断监控设备并收集从岩石中滤出的石油。

实验表明，水到达地下目的地时的温度应高于350摄氏度。这使得干酪根转化为石油的过程(通常需要数百万年，温度保持在100摄氏度左右)可加速到几个小时，包括开采石油所需的时间。

接下来的问题是如何将热水输送到地下3公里深处以及如何开采石油。对于低渗透性油藏，通常需要钻水平井并进行水力压裂，即用含有化学物质的加压水压裂井周围的岩石。为提高采收率，水平钻孔会反复注入流体和/或气体(如二氧化碳)，然后再进行采油，并重复此循环。这种标准的“吞吐”方法也适用于超临界水注入，但研究团队发现还有更好的选择。

研究团队建议采用双钻孔方法，在水平面上平行钻两个孔，一个用于注水，另一个用于采油。穆希娜称，单孔注水每次注水后都会损失大量水，导致部分合成油从井中流出，而双钻孔方法既经济可行，对环境的负担也较小。超临界水生成设备采用高纯度水，无需使用化学品来提高采收率。此外，将水注入一个钻孔后，可从另一个钻孔中回收、净化并反复使用，节省宝贵资源，且两个钻孔的角色可互换。

据研究人员介绍，他们的提取技术目前正在接受该研究所主要工业合作伙伴的现场测试。

更多信息：Elena Mukhina 等，《未成熟富含有机质页岩的可持续碳氢化合物回收：大规模热实验和现场应用》，《化学工程杂志》(2025 年)。