水力压裂:挡在页岩气“美好前景”前的门槛(2)

储层有一些小的裂缝，常规压裂液是进不去的。但超临界二氧化碳黏度低，更容易沟通细小的裂隙，同时更容易在页岩层中压出多而复杂的微裂缝，提高单井产量和采收率。

超临界二氧化碳流体的密度非常大，溶剂化能力非常强，可以溶解我们近井地带重油组分，为输送通道减少油气阻力。其次还可以使粘土矿物脱水，脱水之后粘土矿物颗粒会变小，可以增大孔隙和渗透率。其表面张力几乎为零，能够进入很细小的孔隙，可以高效置换甲烷。二氧化碳与页岩层的吸附能力要远远大于甲烷与页岩层的吸附能力。利用这个特点，我们可以将超临界二氧化碳注入储层中，用它替换储层中的甲烷。这么做有两个好处，一是提高单井产量，二是超临界二氧化碳可以埋存在地下，避免温室效应。

记者：超临界二氧化碳容易获得吗?和水力压裂相比经济性如何?

王海柱：大家经常问气源是否经济划算，我国近几年二氧化碳年产量在六百万吨左右，主要来源是电厂、钢厂等工业废气回收。只有15%左右来自气田开采。现在在页岩气富集地区如四川、贵州、重庆都有二氧化碳回收企业，有条件实施超临界二氧化碳开采。

目前我国二氧化碳的回收量是排放量的冰山一角，大量的二氧化碳没有被回收利用，其中一个主要原因是回收的二氧化碳没有市场，直接埋存又没有经济价值，无法刺激回收企业的积极性。如果以后能成功应用于页岩气井的压裂开采，那将是很大的一个市场，不仅能够促进二氧化碳回收行业的快速发展，还能在提高页岩气产量的同时将二氧化碳埋存在地下，实现减排增效，实现化石能源的绿色开发。

目前市场上二氧化碳价格在200到500元每吨(纯度99.9%以上)，水力压裂的压裂液每方在700到1000元左右。虽然二氧化碳还存在运输问题，但相信随着二氧化碳回收行业的发展，价格会逐渐下降。

记者：再先进的技术也不是完美的，超临界二氧化碳压裂存在的最大问题是什么?

王海柱：超临界二氧化碳非常容易穿透，经常用于萃取药物中的有用物质。现在用的井下马达、螺杆钻具很多都是橡胶的，大分子的橡胶很容易被穿透，随着压力不断波动，橡胶就会胀开失效，所以普通的螺杆钻具无法适用这项技术，还需要研究特殊的配套设备。

另外超临界二氧化碳需要降温、液化之后才能加压，所以地面需要降温装置，这都是常规钻井不具备的。井口设备是不是适应低温高压作业?低温下钢材有一定的脆性，地层含水，二氧化碳遇水会形成碳酸，对钢材\钻具有腐蚀作用，在一定条件下也有可能形成水合物，对正常施工造成影响;超临界二氧化碳粘度很低，如何实现加砂压裂?此外，它的滤失性也比水基压裂液强。要把理论成果转化到实际，必须有相应的配套设备与技术才能实现。