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碳捕集、利用與封存是我國實現(xiàn)“雙碳”目標的關(guān)鍵支撐。在實現(xiàn)“雙碳”目標的征程上，長江大學的科研工作者們正以科技為筆，在祖國大地上書寫著能源綠色轉(zhuǎn)型的新答卷。

清晨七點，齊魯石化-勝利油田CCUS項目現(xiàn)場，三臺注氣泵轟鳴驟起，液態(tài)二氧化碳如銀色長龍，奔涌入數(shù)千米深的地下油層。長江大學聶法健教授緊盯著監(jiān)測屏上跳動的數(shù)據(jù)，反復確認土壤、水質(zhì)各項指標。他身旁的G891-12井已“服役”近50年，因含水率高達98%瀕臨廢棄，此刻卻在二氧化碳的驅(qū)動下奇跡般“返老還童”。

“傳統(tǒng)水驅(qū)像掃帚掃地，總有死角；二氧化碳則像‘溶劑’，能鉆進巖層每個孔隙。”聶法健輕撫斑駁井架解釋道。他帶領(lǐng)團隊攻關(guān)的“高溫高鹽特高含水油藏二氧化碳驅(qū)三次采油技術(shù)”，讓此類廢棄油藏“起死回生”，采收率提升10個百分點。其奧秘何在？二氧化碳不僅能高效驅(qū)替巖縫中“沉睡”的原油，更在溶于地下水后悄然溶蝕孔道，擴大原油流動通道，并永久封存于地層。目前，這項技術(shù)已推廣至三大石油公司上百個同類油藏，累計增產(chǎn)原油超千萬噸。

同樣的場景，在中原油田某實驗井現(xiàn)場上演。

2023年1月，寒風卷著大雪，30輛滿載液態(tài)二氧化碳的罐車在中原油田某實驗井現(xiàn)場列陣待命。長江大學付美龍教授裹緊工裝，在風雪中仔細檢查每一段管線連接。作為乙方現(xiàn)場技術(shù)總負責，他深知這場“戰(zhàn)役”的分量——團隊首創(chuàng)的“常壓混砂準干法壓裂”技術(shù)迎來工業(yè)首秀。

“二氧化碳黏度低，常規(guī)設(shè)備無法攜砂。我們研發(fā)的硅基增稠劑讓它黏度提升數(shù)十倍，突破行業(yè)瓶頸。”現(xiàn)場施工如精密交響，700方液態(tài)二氧化碳與特制增稠劑、支撐劑通過復雜管匯系統(tǒng)，在高壓泵車驅(qū)動下于井口精準混合注入。指揮車內(nèi)，經(jīng)驗豐富的甲方專家緊盯壓力曲線。當儀表逼近85兆帕上限時，整個會議室專家屏息凝神。“84.56!”四個半小時后，數(shù)據(jù)定格——砂比10%，加砂量28.5方，二氧化碳封存達90%。“太成功了，干得漂亮！”的贊嘆此起彼伏。

在實驗室與油田之間，科研的接力從未停歇。

2024年4月，一則“英雄帖”激起了學子們的科研熱情，中國石油勘探開發(fā)研究院聯(lián)合多資源協(xié)同陸相頁巖油綠色開采全國重點實驗室發(fā)榜《陸相頁巖油綠色開采和碳埋存協(xié)同方法研究》課題。在趙輝教授指導下，學生王范組建學生團隊揭榜出征。他們構(gòu)建了氣－液－固三相相平衡預測模型，基于獨創(chuàng)的“無網(wǎng)格連接元高效油藏數(shù)值模擬方法”，模擬精度達到商業(yè)數(shù)值模擬軟件水平，計算效率提高10余倍。團隊耦合路徑追蹤算法，如同給地下巖層安裝“智能導航系統(tǒng)”，不僅能定性定量表征優(yōu)勢竄流通道位置及程度，更能實現(xiàn)對二氧化碳驅(qū)油與封存路徑的精準調(diào)控。團隊進一步提出縫網(wǎng)、注采參數(shù)混合系統(tǒng)動態(tài)優(yōu)化調(diào)控方法，經(jīng)礦場實踐驗證，原油采收率提高4.6%，產(chǎn)出油含蠟量降低0.2%，二氧化碳封存量增加10.2%。憑借這一系列突破性成果，團隊斬獲“挑戰(zhàn)杯”揭榜掛帥全國特等獎，相關(guān)技術(shù)已在多個油田推廣應用。

今年初，“低碳催化與二氧化碳利用全國重點實驗室”正式獲批，該實驗室聚焦二氧化碳“捕集－驅(qū)油－壓裂－封存”全鏈條技術(shù)。

在低碳催化與二氧化碳利用全國重點實驗室里，研究生雷云扉正分析江漢油田送來的油樣，“這是江漢油田剛剛送來的鐘99－斜1井的又一批油樣。”

王長權(quán)副教授團隊已經(jīng)對鐘99－斜1井進行了持續(xù)三個多月的跟蹤研究。他介紹，鐘99－斜1井是采用二氧化碳前置蓄能壓裂技術(shù)的試驗井，初期日產(chǎn)天然氣超千方，原油產(chǎn)量卻未達預期。通過精密的高壓物性（PVT）實驗，王長權(quán)團隊如偵探般抽絲剝繭。

“就像開啤酒瓶，二氧化碳的能量是緩慢釋放的。”王長權(quán)手持儲油層巖心揭示機理。通過實驗，團隊發(fā)現(xiàn)二氧化碳在高壓下與原油混溶，經(jīng)歷“溶脹+降粘+抽提”多種機理的協(xié)同作用。雖然地質(zhì)斷層可能讓部分氣體“逃逸”，但反排率仍遠低于常規(guī)油藏水平，“封存效果極為優(yōu)異！”團隊據(jù)此繪制出“高溫高壓CO2-原油－地層水三相相平衡溶解度圖版”，為油田精準制定補能方案提供“導航儀”。當油樣密度從0.84升至0.98g/cm³，他們及時預警稠化風險，指導油田調(diào)整生產(chǎn)策略，讓鹽間頁巖油這類“禁區(qū)”也煥發(fā)新生。