德克萨斯大学奥斯汀分校研究人员提出一种提高石油采收率的新方法，在建模研究中展现出显著优势，不仅能生产更多石油，还可储存更多碳，且储存过程更安全，实现了“三重利好”。这一成果源于该校正在推进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。当以二氧化碳(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有了重要发现。与传统的提高石油采收率方法相比，新碳载体方法可多回收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 - 帕亚曼表示，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。研究结果已发表在《能源与燃料》杂志上。

几十年来，石油和天然气公司一直运用提高采收率(EOR)技术从油藏进行石油开采。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。借助碳捕获和储存技术，企业能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。

然而，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指出，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。“我们不必局限于利用二氧化碳，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，在相同条件下比同等数量二氧化碳更易储存在岩石孔隙中。而且，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，帮助将油输送到生产井，并将其与两种传统EOR方法对比：一种是仅使用二氧化碳气体，另一种是交替使用二氧化碳气体和水。所有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%。在碳封存方面，与单独注入二氧化碳相比，碳载体方法碳封存率提高2.5%;与二氧化碳和水联合注入相比，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，它减少了可能从储层逸出的自由流动二氧化碳量，还创造了化学缓冲环境，更好保护储层岩石完整性。

总体而言，研究表明使用碳载体进行EOR效果良好。不过，Ryosuke Okuno表示，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。此外，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。他称：“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)。