在(zai)當(dang)今(jin)能(neng)源(yuan)領域，頁巖(yan)氣(qi)的(de)開(kai)發(fa)備(bei)受矚目。隨(sui)著(zhe)對(dui)清潔(jie)能源(yuan)需求(qiu)的(de)不(bu)斷(duan)增長，如何(he)高效(xiao)開(kai)發(fa)頁(ye)巖(yan)氣(qi)資(zi)源(yuan)成為(wei)關鍵(jian)課題(ti)。其(qi)中，增強(qiang)氣(qi)體(ti)采收率(lv)（EGR）方法(fa)因在(zai)註入 CO₂以(yi)提(ti)高天然氣(qi)采收率(lv)和(he)在(zai)枯(ku)竭(jie)頁巖(yan)氣(qi)藏(zang)中(zhong)封(feng)存(cun) CO₂方面(mian)展現出(chu)綜合優勢(shi)，近(jin)期(qi)吸引(yin)了(le)眾多研(yan)究(jiu)人員(yuan)的(de)目光。

研(yan)究(jiu)表(biao)明，註入頁(ye)巖(yan)中的(de) CO₂有 30 - 55% 會(hui)被(bei)吸附在(zai)巖(yan)石基質(zhi)的(de)孔隙表(biao)面(mian)，進(jin)而促(cu)使(shi) CH₄解(jie)吸，實現額(e)外(wai)的(de)天然氣(qi)回(hui)收(shou)率(lv)達(da)到(dao) 8 - 16%。為(wei)了(le)更好地在(zai)不(bu)同(tong)頁(ye)巖儲(chu)層(ceng)條件下(xia)應(ying)用，諸(zhu)如 Langmuir、Ono Kondo 和 DA 等(deng)最(zui)佳(jia)擬合(he)吸附模型(xing)也(ye)已(yi)被(bei)總(zong)結(jie)出(chu)來。這(zhe)些(xie)理(li)論(lun)成果無疑(yi)豐(feng)富(fu)了(le)當(dang)前(qian)關於(yu) CO₂吸附和(he)封(feng)存(cun)以(yi)及(ji) CH₄解(jie)吸特(te)性(xing)的(de)研(yan)究(jiu)，並且(qie)大(da)量模擬研(yan)究(jiu)還指(zhi)出(chu)，井(jing)距(ju)、裂(lie)縫滲(shen)透率(lv)、註(zhu)入壓(ya)力和策(ce)略(lve)是(shi) CO₂ - EGR 項(xiang)目現場示範中需要重(zhong)點(dian)考(kao)慮(lv)的(de)有效(xiao)因(yin)素。

然而，盡(jin)管(guan)理(li)論(lun)解(jie)釋(shi)、實驗驗(yan)證和(he)建(jian)模結(jie)果都(dou)已(yi)取(qu)得壹定進(jin)展，但(dan) CO₂ - EGR 項(xiang)目的(de)現場規模試驗(yan)仍存在(zai)局限。壹(yi)方面(mian)，CO₂ - CH₄混合存在風(feng)險(xian)；另(ling)壹方面(mian)，捕獲、凈化和(he)將(jiang) CO₂重(zhong)新(xin)註(zhu)入枯(ku)竭(jie)儲(chu)層(ceng)的(de)成本(ben)居高不(bu)下(xia)。此(ci)外(wai)，頁(ye)巖(yan)地(di)層那不(bu)可(ke)預(yu)測(ce)的(de)非(fei)均質性(xing)也給(gei)天然氣(qi)采收帶(dai)來(lai)了嚴峻挑戰(zhan)。

在(zai)此(ci)背景(jing)下(xia)，低(di)場核磁共(gong)振技(ji)術嶄(zhan)露頭(tou)角，為(wei)頁(ye)巖氣(qi)提(ti)高采收率(lv)帶(dai)來(lai)了新(xin)的(de)希望(wang)和解(jie)決(jue)方案，有望(wang)在油(you)氣(qi)藏(zang)開(kai)發(fa)中(zhong)發(fa)揮關鍵(jian)作(zuo)用。

低(di)場核(he)磁共(gong)振技(ji)術具有獨-特(te)的(de)優勢(shi)，它(ta)能夠(gou)非(fei)侵(qin)入性(xing)地對頁(ye)巖儲(chu)層(ceng)進(jin)行微觀(guan)孔(kong)隙(xi)結(jie)構分(fen)析和流體分布(bu)探(tan)測(ce)。通(tong)過(guo)精(jing)確(que)測(ce)量頁巖孔(kong)隙(xi)中(zhong)流體(ti)的(de)弛(chi)豫(yu)特(te)性(xing)，我(wo)們可(ke)以(yi)清晰地(di)了解(jie)孔(kong)隙(xi)的(de)大(da)小(xiao)、形(xing)狀(zhuang)以(yi)及(ji)流(liu)體(ti)的(de)賦存狀(zhuang)態(tai)，從(cong)而(er)為(wei)優化開(kai)采方案提(ti)供(gong)精(jing)準的(de)數(shu)據(ju)支(zhi)持(chi)。在頁巖氣(qi)開(kai)采過程(cheng)中，利(li)用(yong)低(di)場(chang)核磁共(gong)振技(ji)術可(ke)以(yi)實時(shi)監(jian)測(ce) CO₂註(zhu)入後(hou)的(de)驅替效(xiao)果，直觀(guan)地(di)看(kan)到(dao) CH₄的(de)解(jie)吸過(guo)程(cheng)和分布(bu)變(bian)化(hua)，幫(bang)助(zhu)工(gong)程師(shi)們及(ji)時(shi)調整(zheng)註(zhu)入參(can)數(shu)，如壓力、流量等(deng)，以(yi)實現最佳(jia)的(de)采收效(xiao)率(lv)。

紐邁分析大(da)口徑核(he)磁共(gong)振成像分析(xi)儀(yi)

與(yu)傳統技(ji)術(shu)相比，低(di)場(chang)核磁共(gong)振技(ji)術更(geng)加高效(xiao)、準(zhun)確(que)，而(er)且(qie)對(dui)儲(chu)層(ceng)的(de)損害(hai)極小(xiao)。它(ta)能夠(gou)在(zai)不(bu)破(po)壞(huai)頁巖(yan)地層(ceng)結(jie)構的(de)前提(ti)下(xia)，深(shen)入洞(dong)察(cha)儲(chu)層(ceng)內部(bu)的(de)奧秘(mi)，為(wei)解(jie)決(jue)頁(ye)巖(yan)地層的(de)非(fei)均質性(xing)難(nan)題(ti)提(ti)供(gong)有力的(de)技術手(shou)段(duan)。這(zhe)不(bu)僅(jin)有助(zhu)於(yu)提(ti)高頁(ye)巖氣(qi)的(de)采收率(lv)，降低開(kai)采成本(ben)，還(hai)能(neng)減少(shao)開(kai)采過程(cheng)中的(de)環境(jing)風(feng)險(xian)，為(wei)油(you)氣(qi)藏(zang)的(de)可(ke)持(chi)續開(kai)發(fa)奠定堅實基礎。

盡管(guan)目前(qian)頁巖氣(qi)開(kai)發(fa)面(mian)臨(lin)諸(zhu)多挑戰(zhan)，但(dan)低(di)場(chang)核(he)磁共(gong)振技(ji)術的(de)出(chu)現為(wei)我(wo)們指(zhi)明了新的(de)方向(xiang)。學(xue)術(shu)界和研(yan)究(jiu)人員(yuan)應(ying)加大(da)對這(zhe)壹(yi)技術及(ji)其(qi)相關 EGR 技(ji)術(shu)的(de)深入研(yan)究(jiu)，充分挖(wa)掘(jue)其(qi)潛力，同(tong)時(shi)深(shen)入探(tan)討(tao)其(qi)經濟影(ying)響(xiang)，以(yi)推動頁(ye)巖氣(qi)開(kai)發(fa)朝著(zhe)更(geng)加高效(xiao)、經(jing)濟(ji)、環保(bao)的(de)方向(xiang)發展，為(wei)全(quan)球(qiu)能源(yuan)供(gong)應(ying)貢獻更(geng)多的(de)清潔(jie)能源(yuan)。

應(ying)用案例(li)：

使(shi)用(yong)核磁表(biao)征頁(ye)巖孔(kong)隙(xi)氣(qi)體(ti)吸附流(liu)動：

圖(tu)壹：頁巖(yan)樣品的(de)全尺(chi)度孔(kong)隙大(da)小(xiao)分(fen)布(bu)

圖二(er)：頁巖(yan)孔(kong)隙(xi)分(fen)布及(ji)氣(qi)體(ti)傳輸機(ji)制(zhi)