芦 迪，张 敬 茹，张 毅，池 渊，赵 常 忠

(大连理工大学 能源与动力学院 海洋能源利用与节能教育部重点实验室,辽宁 大连 116024)

0 引 言

随着社会经济的不断发展，常规化石燃料已经不能满足社会对能源的需求[1-2]．页岩气作为一种绿色、清洁的非常规能源，受到了人们的广泛关注[3-5]．近年来，页岩气、致密油等非常规油气资源已逐步进入工业化开采[6-9]．美国页岩气行业取得了巨大成就[6，9]，我国已经开始探索页岩气在相关领域的工业应用[10-11]，目前已在四川盆地龙马溪组和鄂尔多斯盆地延长组钻取工业气井[12-13]．但是由于我国水资源短缺、地质条件复杂、页岩成藏条件较差，页岩气开采具有很大难度[14]，而注CO2提高页岩气采收率(CO2-ESGR)可以有效解决以上难题，在提高页岩气采收率的同时也实现了CO2的安全封存．

近年来，CO2-ESGR快速发展，受到国内外学者的广泛关注，Weniger等[15]和Heller等[16]的实验结果表明，页岩对CO2的吸附亲和力大于对CH4的．当两种气体在页岩中共存时，CO2也比CH4更容易被吸附[17-19]．李文华等[20]通过分子模拟证明了蒙脱石吸附CO2置换CH4的可行性．Ye等[21]利用有限元分析(COMSOL)模拟了CO2驱替页岩气的3个阶段．周军平[22]从经济、环境、技术等方面对该技术进行了可行性分析，表明这项技术能够在提高页岩气采收率的同时实现CO2的地质封存，是CO2减排与其资源化利用的结合，能够获得经济、环境效益的双赢．

目前对于CO2-ESGR的吸附特性研究大部分集中于热力学研究，主要利用数值模拟研究注入CO2后的驱替特性，但动力……