超临界CO2压裂在页岩气开发中的优势与挑战

作者：张毅^*

来源：现代化工, 2021, 41(01): 1-6.

DOI：10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.01.001

• 超临界二氧化碳
• 压裂
• 页岩

超临界CO2作为非水压裂液,具有增加页岩气产量、减少需水量和减轻环境影响的潜力。结合实验和模拟数据,阐释了使用超临界CO2作为工作流体用于页岩气开发的利弊,分析了CO2的潜在优势,包括增强压裂和裂缝扩展效果、减少流动阻塞、增加页岩富含有机物部分吸附态甲烷的解吸、减少或消除可诱发地震和环境问题的返排水深度回注等;还分析了超临界CO2的射孔能力和射流增压效果,与水射流相比,CO2的射孔能力更强,射流增压效果更好。随着时间的推移,超临界CO2的优势会促进页岩气产量大幅提高,并且页岩地层还可能成为碳封存的主要选择。此外,还研究了使用超临界CO2的潜在挑战,包括处理大量CO2的成本和安全问题等。