本報記者 薛 婧 通訊員 盧 麗

初夏的四川閬中，草木繁茂，綠意包裹的石龍101井壓裂施工現(xiàn)場，像一朵山間綻放的紅色鮮花。粗大的紅色管匯從井口向外延伸，密密麻麻的分支左右對稱排列，“長”出兩排紅色的大型壓裂車；井口的另一側(cè)，延伸出的管線連接著幾個長方形白色液罐，罐體上寫著“CO2”（二氧化碳）字樣。

“這是我們創(chuàng)新應用前置二氧化碳壓裂技術(shù)施工的第4口井。在泵注壓裂液之前，我們會先泵注液態(tài)二氧化碳?！蔽髂嫌蜌夥止靖笨偣こ處?、石油工程技術(shù)研究院院長雷煒說，“別小看注二氧化碳這一道工序，不僅能大幅提升改造效果，而且是CCUS技術(shù)的一個重要應用方向?！?/p>

西南油氣分公司在四川盆地的勘探開發(fā)區(qū)域資源稟賦相對較差，地質(zhì)構(gòu)造復雜，工程難度大，大量探明儲量無法有效動用。其中，埋深3000米以淺的中淺層致密砂巖氣藏占比較高，天然氣分子被封鎖在極其致密的巖石微孔隙中無法流動，豐富的資源“淤堵郁結(jié)”在地下。

為此，該公司科研人員借鑒非常規(guī)氣開發(fā)理念，以提高人工裂縫復雜性、降低流體流動阻力、增加改造體積為目標，運用多尺度高密度裂縫體積壓裂技術(shù)，配套應用前置二氧化碳壓裂技術(shù)，提升儲層改造效果，實現(xiàn)增產(chǎn)。

在西南油氣分公司石油工程技術(shù)研究院酸化壓裂技術(shù)中心，黨員攻關(guān)團隊成員王峻峰向記者展示了前置二氧化碳壓裂技術(shù)的特點：在二氧化碳容器里，氣態(tài)、液態(tài)的二氧化碳共存，一條氣液分界線清晰可見；但隨著壓力和溫度升高，分界線逐漸消失，整個容器里充斥“混沌”。

“二氧化碳除了常見的氣、液、固三種狀態(tài)，還有超臨界態(tài)?！蓖蹙逭f。記者所見的“混沌”就是超臨界態(tài)。在溫度、壓力超過臨界值時，二氧化碳的物理和化學性質(zhì)十分獨特，密度接近液體，黏度近于氣體，但擴散系數(shù)卻是液體的數(shù)十倍，具有很強的溶解雜質(zhì)能力。

前置二氧化碳壓裂技術(shù)正是利用了二氧化碳相態(tài)易變化的特點，將其用作壓裂施工的“藥引子”。

在壓裂施工現(xiàn)場，液態(tài)二氧化碳順著管線被專用泵車注入井筒，奔涌向地下。隨著溫度和壓力升高超過臨界值，超臨界態(tài)的二氧化碳憑借強大的擴散能力，迅速擠入巖石的孔隙中，形成一堵占位“氣墻”，保護儲層免被壓裂液堵塞。由于二氧化碳分子吸附能力強于天然氣中的甲烷分子，置換作用會進一步提高天然氣采出率。馬蓬87-1井是該公司首口應用這項技術(shù)的井，產(chǎn)量較同區(qū)鄰井高出55%，80%的注入二氧化碳被封存于地下。

“世界上本沒有廢物，只有放錯地方的資源。投入資金減排降碳必不可少，但想辦法把它變成資源利用起來，才是長遠之計?！崩谉樥f。這項技術(shù)除了上述優(yōu)點，二氧化碳部分溶于水呈現(xiàn)弱酸性，還能夠讓孔隙間連通性更好，有效增加儲層滲透性，改善巖石力學性質(zhì)，利于形成復雜人工裂縫；溶于壓裂液的二氧化碳，向地面返排時會變回氣體，幫助快速返排。

石龍101井壓裂施工共注入液態(tài)二氧化碳426噸，創(chuàng)西南油氣分公司石龍場大安寨段加砂規(guī)模最大、施工排量最高、二氧化碳注入排量和單段注入量最高等多項紀錄。

站在石龍101井壓裂施工現(xiàn)場，雷煒深有感觸地說：“當然，這項技術(shù)也不是沒有難點要克服，比如二氧化碳增產(chǎn)機理的科學論證，如何精準建立壓裂設(shè)計優(yōu)化方法。后續(xù)，我們會加快技術(shù)研究，進一步探索‘前置氣體增能+智能壓裂’的綠色、低成本、高效儲層改造技術(shù)，為保障國家能源安全貢獻力量?！?/p>