原标题：推动实现碳中和！重庆大学10年攻关提升页岩气开采率

　　来源:重庆发布

　　今年全国两会上，碳中和成为热词。政府工作报告也提出，扎实做好碳达峰、碳中和各项工作。

　　所谓碳中和，是指国家、企业、产品、活动或个人在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳或温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排等形式，以抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量，实现正负抵消，达到相对“零排放”。

　　今（6）日，重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室，公开发布了一项重要研究成果。该实验室历经10多年，研发出世界首台超临界CO2（二氧化碳）致裂驱替CH4（甲烷）的实验装置，并在页岩气开采技术上实现了重大突破，不仅节约水资源，还能在提高页岩气的采收率的同时，实现二氧化碳的地下封存，有力推动碳中和的实现。

世界首台超临界CO2（二氧化碳）致裂驱替CH4（甲烷）的实验装置 黄军 摄

　　节约水资源 提高开采率

　　二氧化碳实现地下封存减少排放

　　该实验室主任、博士生导师卢义玉介绍，目前，页岩气开采主要采用水力压裂技术，但该技术存在耗水量巨大、采收率低等问题。

　　卢义玉说，我国页岩气特别是陆相页岩气富集区大多处于重点缺水地区，水资源缺乏严重制约页岩气的工业化开采。此外，我国页岩气储层黏土含量高，黏土遇水产生水化膨胀，易伤害储层，导致储层改造效果差，采收率低。

　　怎样实现页岩气的高效率采集，同时又节约水资源？

　　2009年，重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室联合国内相关单位，在国际上率先提出“超临界CO2强化非常规天然气高效开发与地质封存一体化”的学术构想：利用超临界二氧化碳（类似超临界流体）的低界面张力和高密度特性，作为压裂液进行储层改造，利用二氧化碳强吸附能力置换煤层气、页岩气，提高采收率，同时实现二氧化碳的地下封存。

　　简单来说，就是将排放的二氧化碳收集起来再利用，换一种形态后用来取代水进行页岩气储层压裂改造，实现页岩气的开采，同时这些二氧化碳可以被封存在地下。

　　页岩气储层有一个特点，就是致密。如果要把页岩气从2000多米甚至更深的地下采出来，首先要构建页岩气流通的通道，这时就需要水力压裂技术。但这一技术耗水量巨大，卢义玉说，单口页岩气井需要“万方水千方砂” (1.5万-3.0万吨水)。如果用工业生产排放的二氧化碳，将其“变”成超临界二氧化碳后，这些水资源都将被节约。

　　研发世界首台相关实验装置

　　攻克多项技术难题

　　实验室自主研制出了世界首台超临界CO2致裂驱替CH4的实验装置。同时，在二氧化碳捕集方面也开展了相关研究，参与了国家电投集团远达环保工程有限公司合川双槐电厂二氧化碳捕集示范工程的建设，形成了全流程二氧化碳捕集、利用与封存(CCUS)的研发链条。

　　也就是说，许多二氧化碳将不用再被排放到空气中，而被利用起来，这便为碳中和作出了贡献。

　　在国家973项目、国家自然科学基金等的大力支持下，实验室首席科学家李晓红院士带领团队经过10多年的研究，形成了集压裂、置换、封存于一体的超临界CO2复合压裂关键技术，为非常规天然气高效开发及二氧化碳封存开辟了新的技术路径。

　　2017年6月，在延长国家级陆相页岩气示范区，团队开展了全球首次超临界CO2压裂现场试验并取得圆满成功。页岩气增产效果显著，单井日均产量提高了2.5倍，同时CO2实现了有效封存。

　　据了解，“超临界CO2强化非常规天然气高效开发与地质封存一体化”推广应用前景广阔，可有效节约水资源，并可为我国二氧化碳规模化封存提供新选择，有望成为实现碳中和的重要技术。