美國德克薩斯州休斯頓國際碳捕獲技術(shù)能源博覽會CARBON CAPTURE TECHNOLOGY CONFERENCE & EXPO致力于探討碳捕獲、利用和封存 (CCUS) 技術(shù)在向凈零碳經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型過程中日益重要的作用。
威爾曼在2025年美國德克薩斯州休斯頓國際碳捕獲技術(shù)能源博覽會上發(fā)表題為“超臨界二氧化碳泡沫用于提高采收率和 CCUS：從模擬油藏獲得的見解”的演講，并討論這項研究。
美國西南研究所 (SwRI) 和德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校 (UT Austin) 的研究人員評估了一種有望改善枯竭油氣藏長期碳封存效果的方法。該團(tuán)隊建議使用泡沫包裹的超臨界二氧化碳 (sCO2)來防止封存和捕獲的碳返回地表。碳捕獲、利用和封存 (CCUS) 是指將捕獲的二氧化碳用于諸如強(qiáng)化采油等工藝，即將二氧化碳注入地下，以幫助開采更多石油，而不是將其釋放到大氣中。這可以延長二氧化碳在被封存在地下之前的利用時間。
“二氧化碳在提高石油采收率方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，因為它可以在被捕獲和儲存的同時在地下發(fā)揮作用，與我們傾向于避免使用的淡水或石油不同，二氧化碳是我們原本就希望儲存在地下的物質(zhì)。”該項目聯(lián)合首席研究員、西南研究院的安吉爾·威爾曼說道。
為了確保封存的二氧化碳在地下保持穩(wěn)定，不會遷移到地表，西南研究院運用傳統(tǒng)二氧化碳強(qiáng)化采油方法的原理，研究泡沫封存的二氧化碳在高溫高壓油藏條件下的穩(wěn)定性和行為。在這些條件下，二氧化碳達(dá)到超臨界狀態(tài)，表現(xiàn)出類似氣體的粘度和類似液體的密度，這會影響其流動性和封存行為。
西南研究院 (SwRI) 和德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校 (UT Austin) 評估了使用超臨界二氧化碳 (sCO?) 泡沫進(jìn)行石油采收和封存的有效性。此片段展示了在模擬裂縫（充砂）前后，sCO? 泡沫的質(zhì)地如何隨其氣液比的變化而變化。隨著氣體含量的增加，氣泡變得更加緊密，形狀也發(fā)生了變化，粘度也隨之增加，直至氣體含量達(dá)到峰值約 95%。當(dāng)氣體含量達(dá)到 97% 時，泡沫開始破裂，失去結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性，從而確定理想的氣液比。圖片來源：西南研究院
超臨界二氧化碳泡沫表現(xiàn)出一種稱為剪切稀化的特性，這意味著它們的粘度在較高的剪切速率下會降低。這使得它們能夠更容易地流過高滲透率區(qū)域，同時限制流入低滲透率區(qū)域。因此，它們可以提高采油的波及效率，并通過限制通道效應(yīng)和裂縫中的優(yōu)先流動來幫助降低二氧化碳運移的風(fēng)險。“我們項目的一個重要發(fā)現(xiàn)是，泡沫粘度在達(dá)到某個壓力點后會突然下降。粘度的變化對泡沫在地下的行為起著關(guān)鍵作用，影響著泡沫的分布和有效性，”威爾曼說。
美國西南研究院和德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的研究人員在高溫高壓下對裂縫砂巖中的 sCO2 泡沫進(jìn)行了測試，并在更大規(guī)模上進(jìn)行了測試，使用了非均質(zhì)砂包來模擬泡沫在油田中遇到的地下地層。“這些實驗室實驗對于在嘗試現(xiàn)場應(yīng)用之前了解sCO2泡沫在不同條件下的行為至關(guān)重要，通過合作和比較不同的測試方法和規(guī)模，我們的目標(biāo)是全面了解sCO2泡沫的實用性，同時應(yīng)對其現(xiàn)場使用相關(guān)的挑戰(zhàn)?！必?fù)責(zé)實驗室測試的SwRI的Raouf Tajik博士說道。
該項目擴(kuò)大了 SwRI 的小型泡沫發(fā)生器設(shè)施，使其能夠在更大范圍內(nèi)評估非常規(guī)技術(shù)，并為一系列行業(yè)客戶提供測試和其他服務(wù)。
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下屆展會時間：2027年01月13號~01月14號
展會地點：美國
展會行業(yè)：能源
