近日,公司宫厚健副教授在超临界CO2活性体系提高页岩油采收率研究方面取得系列进展,相关成果先后发表在国际顶级期刊Energy和Chemical Engineering Journal,信誉最好的十大体育平台均为第一通讯单位。该系列工作得到国家自然科学基金重大项目和国家自然科学基金面上项目等资助。
利用超临界CO2提高页岩油采收率,既可以实现页岩油的高效开发,又可以实现CO2的有效埋存,对于国家能源安全和CCUS都具有重要的意义。然而,CO2开发采收率波动较大、对吸附互溶态油动用能力差等问题成为制约其在页岩油开发应用中的瓶颈。针对这一难题,宫厚健副教授提出构筑超临界CO2活性体系,利用超临界CO2和表面活性剂的协同作用来提高页岩油采收率,为页岩油的高效开发提供了重要的理论基础。
论文“Experimental and mechanistic insights into enhancing shale oil recovery using supercritical CO2 and surfactant composite systems”(《超临界CO2和表面活性剂复合体系提高页岩油采收率实验和机理研究》)发表在能源领域国际顶级学术期刊《Energy》,该成果研究了原油组成、注入方式、驱替压力、表面活性剂的结构和浓度等因素对超临界CO2提高页岩油采收率的影响。研究发现,对于饱和原油的页岩岩心,直接注入CO2/表面活性剂复合体系具有更好的提高采收率能力;亲CO2-亲油的表面活性剂 C4(PO)6与CO2具有更强的协同能力,可以更好地动用CO2无法动用的微纳孔隙中的原油,达到提高采收率的目的。

论文“Dynamic diffusion and extraction behaviors of alkyl-block polyethers in shale nanopores: Implications for enhanced shale-oil recovery by supercritical CO2”(《烷基聚醚在页岩纳米孔隙中的动态扩散和萃取行为:对超临界CO2提高页岩油采收率的启示》)发表在能源领域国际顶级学术期刊《Chemical Engineering Journal》,该成果讨论了不同结构表面活性剂在页岩纳米孔隙中的动态扩散和对页岩油的萃取行为。研究发现,表面活性剂的分子结构和浓度会影响其在页岩纳米孔隙中的扩散行为,当表面活性剂分子扩散进入到纳米孔隙时,会与干酪根中吸附的原油发生竞争吸附作用,协同CO2将吸附溶解在干酪根中的原油萃取携带出纳米孔隙中,从而达到提高采收率的目的。研究明确了表面活性剂的作用机理,为超临界CO2活性体系的构筑和页岩油的高效开发提供了重要的理论依据。

近年来,宫厚健副教授致力于超临界CO2活性体系提高页岩油采收率方面的研究,指导的研究生张欢在2024-2025年获国家奖学金、王涛英才奖学金、福麟励志奖学金和中国石油大学董事长奖,吴俊儒在2025年获国家奖学金和福麟励志奖学金,多项研究成果发表在Chemical Engineering Journal、Energy、Petroleum Science和Fuel等国际权威期刊,为页岩油的高效开发和提高采收率提供了可推广的新方案。
文章链接:https://doi.org/10.1016/j.energy.2025.138405
https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.169289

