侯向前，卢拥军，张福祥，胡广军，张 涛，苗红生

（1.洲际海峡能源科技有限公司，四川成都 610051；2.中国石油勘探开发研究院，北京 100083）

近年来，随着非常规油气资源开发的蓬勃发展和实现碳达峰、碳中和“双碳目标”的迫切需要［1］，CO2由于在超临界相态下具有低黏度、低表界面张力、高扩散性、高密度及强溶解能力等特点［2-3］，在增加储层能量、提高裂缝复杂性、降低储层损害、提高采收率等方面的技术优势，成为非常规油气增产领域研究的新热点［4-5］。

在非常规油气增产中，研究如何有效利用并封存CO2，对提高非常规油气产量、减少温室气体排放、实现“双碳目标”具有重要的意义［6］。本文系统总结了CO2在压裂、驱油、封存过程中的应用机理及CO2压裂技术和CO2驱油技术的研究现状与技术需求，并展望了CO2在非常规油气增产领域的未来研究重点。

1 CO2应用机理

1.1 CO2压裂

1.1.1 降低起裂压力

CO2降低起裂压力主要有2个原因：①CO2具有低黏特性，超临界CO2的黏度更低，压裂过程中CO2能进入岩石微细裂隙，增加岩石的孔隙压力，减小地应力对裂缝扩展的影响，从而降低起裂压力［2］；②碳酸对岩石有溶蚀作用，CO2溶解于水后形成碳酸，碳酸可以与石灰石、白云石、方解石等岩石发生化学反应而在其表面形成溶蚀孔隙，碳酸与白云石、方解石的反应式见式（1）和（2）［7-9］。

Zou 等［3］采用碳酸水浸泡岩石，浸泡0.5、2 h 分别可将岩石的起裂压力降低2.7、11.7 MPa。Sampath等［8］研究发现液态CO2在煤层中起裂压力比水力压裂低约19.6%。Zhang 等［9］研究发现50 MPa 围压下液态CO2压裂对粉砂岩和页岩的起裂压力比水力压裂分别低18%和58%，CO2压裂的裂缝孔径是水力压裂的2～5倍。……