2025年3月5日,長慶油田公司壓裂研究所陳文斌所長、陶亮博士到訪我院高壓水射流鉆井與完井實驗室,雙方圍繞CO2壓裂技術展開深度交流。會議中,長慶油田團隊與實驗室團隊一致認可CO2現場試驗取得的顯著效果,但指出當前基礎理論仍存在不足,尤其是CO2壓裂過程中的微觀作用機理尚未明確。針對這一問題,我院水射流團隊樊旭浩博士詳細匯報了近期研究進展,雙方就匯報內容進行了深入討論,重點聚焦于基礎理論研究的薄弱環節,如CO2減水增能壓裂理論與方法、CO2聚能沖擊壓裂理論與方法、CO2井筒流動監測與智能調控等。之后,丁柏昕教授分享了其近期研究成果,包括超臨界CO2增稠機制、皮克林納米氣泡等課題,陳文斌所長等與會專家對研究成果的科學價值與應用潛力給予高度評價。會議尾聲,雙方明確需進一步整合現場試驗數據與實驗室模擬與實驗,以推動CO2壓裂理論完善。下一步,雙方計劃通過數據共享與聯合攻關,細化研究方向,共同攻克技術瓶頸。詳細紀要如下:
1、樊旭浩博士——CO2泡沫/聚能壓裂理論與方法:
樊旭浩博士圍繞CO2泡沫壓裂與聚能壓裂技術等方面系統匯報了團隊的創新性成果。在CO2泡沫壓裂領域,團隊優化了壓裂液體系性能,重點突破泡沫穩定性與適應性難題,創新提出納米鎧甲泡沫,利用納米顆粒吸附形成保護層,顯著提升泡沫耐高溫、耐高礦化度性能,并建立了CO2泡沫物性預測模型,揭示了溫度、壓力及泡沫質量對流體密度、粘度等參數的動態影響規律。在CO2聚能壓裂方向,團隊針對頁巖、煤巖、致密砂巖及花崗巖等不同巖性,研究量化了聚能壓力與裂縫形態的關聯性,并通過核磁共振、CT掃描等手段揭示了微觀損傷特征。此外,團隊研發了多套井下聚能壓裂工具,為現場試驗提供了技術保障。整體研究為低滲、非常規儲層高效改造及CO2封存協同提供了理論支撐與工程化解決方案。
2、丁柏昕教授——皮克林納米氣泡:
丁柏昕教授圍繞皮克林納米液滴體系及超臨界CO2增稠機制等展示了其研究成果,為碳中和目標下的能源開發與碳減排技術提供了新思路。其研究揭示了液滴在非均質多孔介質中的調控機制,發現屈服壓力與毛細壓力緊密相關,并通過優化液滴設計實現鹽水層CO2封存的高效性。近年來進一步拓展至納米尺度,開發了皮克林納米液滴,通過形態學分析發現其長期穩定性顯著優于傳統乳液,60天內仍保持結構完整,為CO2地質封存的長期可靠性提供了關鍵支撐。