德克萨斯大学奥斯汀分校研究人员提出的一种提高石油采收率新方法，在建模研究中成效显著，不仅能比传统方法生产更多石油、储存更多碳，还具备更高安全性。这一三重好处得益于该校正在领导的替代碳载体技术研究。

替代碳载体是专为在地下地层储存大量碳分子设计的化合物，由二氧化碳(CO₂)合成时，有助于优化这种温室气体的运输、利用和储存。在一项将该技术应用于提高石油采收率情景的研究中，德克萨斯大学杰克逊分校地球科学学院和科克雷尔工程学院的研究人员发现，新碳载体方法与传统的提高石油采收率方法相比，可多回收19.5%的石油，多储存17.5%的碳。

该研究主要作者、杰克逊学院经济地质局研究助理教授阿布扎尔·米尔扎伊 - 帕亚曼称，此技术旨在最大限度提高石油采收率，同时增加碳储存数量与安全性。研究结果发表于《能源与燃料》杂志。

几十年来，石油和天然气公司一直利用提高采收率(EOR)技术从油藏开采更多石油。基于二氧化碳的EOR技术是利用二氧化碳气体驱出岩石孔隙中的残油，并将二氧化碳封存地下。利用碳捕获和储存技术，企业可利用燃烧碳氢化合物产生的二氧化碳排放开采更多石油，减少石油净碳足迹。

不过，研究报告共同作者、科克雷尔学院希尔德布兰德石油和地球系统工程系教授Ryosuke Okuno表示，若要最大限度增加储层空间储存的碳排放量，最好将二氧化碳作为合成更有效碳载体的起点。“我们不必非利用二氧化碳，可找到更好方法，比如捕获二氧化碳并转化为甲酸盐，如甲酸钠或甲酸钾。”

甲酸盐是碳基分子，可由二氧化碳气体合成。奥野称，相同条件下，甲酸盐比同等数量二氧化碳更易储存在岩石孔隙中。此外，甲酸盐化合物的水基溶液比二氧化碳更粘稠，有助于提高剩余油采收率和地层中碳封存效率。

研究人员测试的EOR方法是交替使用二氧化碳气体段塞驱油和水基甲酸盐溶液段塞，将油输送到生产井。他们将此方法与两种传统EOR方法对比，即仅使用二氧化碳气体和交替使用二氧化碳气体与水。三种方法均在以西德克萨斯州二叠纪盆地真实油田数据创建的模拟油藏中测试。

结果显示，新型碳载体方法与单独注入二氧化碳相比，石油采收率提高19.5%，与二氧化碳和水联合注入相比，采收率提高1.9%;碳载体方法与单独注入二氧化碳相比，碳封存率提高2.5%，与二氧化碳和水联合注入相比，碳封存率提高17.9%。

除石油采收和碳封存外，研究人员还分析了碳在储层中的封存安全性，发现甲酸盐 - 二氧化碳交替注入是最安全方案，能最大限度减少自由流动二氧化碳逸出量，还创造了可更好保护储层岩石完整性的化学缓冲环境。

总体而言，研究表明使用碳载体进行EOR效果良好。但奥野称，要使其在工业上进一步精炼和发展，还需采取更多措施，如目前利用二氧化碳生产的甲酸盐数量不足以维持EOR生产。Mirzaei - Paiaman研究了针对碳载体技术的潜在碳储存财政激励措施，认为调整政策以最大化碳储存效益，有助于激发碳载体市场，他表示“只要政策和法规支持某项技术，公司就会朝着这个方向发展”。

更多信息：Abouzar Mirzaei-Paiaman 等人，《利用甲酸盐水溶液和二氧化碳进行甲酸盐-气体交替(FAG)注入方法优化石油采收率、碳封存和储存安全》， 《能源与燃料》(2025 年)