美国新法或提高页岩层石油产量并封存二氧化碳
2025-08-18 09:36
来源:宾夕法尼亚州立大学
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美国开发的一种新方法,有望提高紧密堆积页岩层的石油产量。宾夕法尼亚州立大学研究人员开发出新石油提取流程,可使页岩油采收率额外提高15%,且能长期封存二氧化碳(CO2)排放。

循环二氧化碳注入,也称为“二氧化碳吞吐法”,是一个多阶段过程。(图示)  宾夕法尼亚州立大学/erdre

该流程已在德克萨斯州鹰福特页岩成功实施,证明能提高石油提取率,且可扩展至其他页岩储层。此方法侧重改进循环二氧化碳注入技术,即把二氧化碳泵入油藏以提高石油产量,这种已有数十年历史的方法也叫“二氧化碳吞吐法”,能增强从天然岩层中开采石油的能力。

研究人员发现,页岩岩石中有被称为纳米孔的微孔,聚集了大量碳氢化合物(石油主要成分)。相关研究发表于《燃料》杂志,指出注入的二氧化碳体积越大,穿透油藏深度越深,与原油混合效率越高,采收率也就越高。此外,含低气油比黑油的深层油藏特别适合循环CO2 HnP,注入的CO2可显著增强油的膨胀,提高生产潜力。

研究人员将地下页岩环境比作海绵,纳米孔类似海绵中充满水的微小开口,能有效吸收和保留碳氢化合物,直到表面被破坏。宾夕法尼亚州立大学EMS能源研究所副教授、石油和天然气工程哈米德·埃马米 - 梅博迪(Hamid Emami-Meybodi)称:“我认为这是业内最好的回收系统之一。利用二氧化碳提高石油产量可减轻环境影响,有助于满足能源需求,助力美国能源独立和安全。”

首席研究员透露,注入过程中,二氧化碳通过油井注入油藏,随后关闭油井,让注入气体浸泡足够时间。气体与原油混合改变原油性质,提高其流动性和开采效率。通过不同压力将二氧化碳引入原油混合物,有助于将碳氢化合物从纳米孔隙中压出并到达地表。不过新闻稿称,该方法有效性会随操作条件、深度和原油类型变化而有很大差异。埃马米 - 梅博迪表示,优化注入过程具挑战性,因包括原油性质和页岩环境构成在内的众多变量可能使开采复杂化。

研究人员表示,该工作流程已成功应用于鹰福特页岩的循环二氧化碳注入优化和筛选,且可进一步扩展应用于各种非常规EOR项目。过去十年,页岩油藏生产的石油推动美国原油产量创下新高,但因开采效率低下,常导致高达90%的石油被浪费。

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