华龙网-新重庆客户端4月6日22时讯（记者 秦思思）今（6）日，记者从重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室了解到，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，在页岩气开采技术上实现了重大突破。该研究不仅节约水资源，还能在提高页岩气采收率的同时，实现二氧化碳的地下封存，有力推动碳中和的实现。
“页岩气主要存在于页岩层中，目前我国采收页岩气的主要方式是水压致裂法，也就是用水压将岩层撑裂，气体从裂缝排出，但这样的方式能源消耗巨大。”重庆大学资源与安全学院院长卢义玉介绍，页岩气储层都有一个特点，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，这就需要水力压裂技术，但这一技术耗水量巨大，单口页岩气井需要1.5万-3.0万吨水。
据介绍，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，水资源严重制约页岩气的工业化开采。并且，我国页岩气储层黏土含量高，黏土遇水产生水化膨胀，容易导致裂缝堵塞，使气体采收率低。
卢义玉介绍，为此，实验室联合国内相关单位在国际上率先提出“超临界二氧化碳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，就是通过技术手段，将工业生产排放的二氧化碳，“变”成超临界二氧化碳后注入地下替代水致裂岩层，这样水资源就得以节约下来。
“超临界二氧化碳介于液态和气态之间，既有液体密度，又有气体的扩散性。”卢义玉说，因此，注入岩层后，甲烷被置换出来，二氧化碳则吸附到页岩上，被封存到页岩层中；同时，二氧化碳和黏土之间不会发生膨胀现象，不会堵塞裂缝，可提高页岩气采气效率。
早在2017年，该实验室就在陕西的国家级陆相页岩气示范区开展了全球首次超临界二氧化碳压裂现场试验，效果明显。前不久，该团队还对注入的二氧化碳封存情况进行了监测，结果显示二氧化碳封存比较稳定，排出量非常小。
卢义玉说，重庆市页岩气储量全国第三，该项技术的普及应用不仅能提高页岩气采收率，有效节约水资源，还有望成为碳中和的重要技术。
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