一種新方法在美國開發，可能有助於改善從致密頁岩岩層中提取石油的效率。這項新油氣開採流程由賓夕法尼亞州立大學的研究人員研發，可能使頁岩油的回收率提高多達 15%。這種高效的方法還可能為二氧化碳（CO2）排放提供長期儲存的解決方案。
研究人員表示，這項工作流程已成功在德克薩斯州的伊agle Ford 頁岩中實施，並顯示出在石油提取方面的改善，並可擴展應用於其他頁岩油藏。這種方法專注於改善循環 CO2 注入過程，即將 CO2 泵入油藏以增強石油生產的過程。這種被稱為「CO2 huff-n-puff」的注入方法已有數十年的歷史，能夠促進從自然岩石形成中提取石油。
研究表明，這些岩石中含有微小的孔隙，稱為納米孔，其中積聚了大量的碳氫化合物，這是石油的主要成分。發表在《燃料》期刊上的研究指出，注入的 CO2 量越大，增強石油回收的效果越好，因為它能夠更深入地滲透到油藏中，並與原油進行更有效的混合。此外，對於低氣油比的黑油深層油藏，循環 CO2 注入特別有利，因為注入的 CO2 大大增強了石油的膨脹，從而提高了生產潛力。
研究人員將地下頁岩環境比作海綿，納米孔類似於海綿中的小開口，能夠吸收和保留碳氫化合物，直到表面受到擾動。賓夕法尼亞州立大學的石油和天然氣工程副教授 Hamid Emami-Meybodi 表示：「我會稱這為行業中最佳的回收系統之一。」他指出，利用 CO2 促進石油生產不僅減少了環境影響，還有助於滿足日益增長的能源需求，並促進美國的能源獨立和安全。
在注入過程中，研究人員表示，CO2 是通過井口注入油藏的。然後，井口會關閉，允許注入的氣體浸泡一段足夠的時間。這段時間內，氣體會與石油混合，改變其性質，改善石油的流動性和提取效率。根據研究，通過在不同壓力下將 CO2 引入油混合物，這一過程有助於將碳氫化合物從納米孔中推至地面。然而，這一方法的有效性在運行條件、深度和油類型的變化中存在很大差異。
Emami-Meybodi 表示：「由於油的特性和頁岩環境的組成等諸多變量的影響，優化注入過程非常具有挑戰性。」研究人員透露，這項工作流程已成功在伊agle Ford 頁岩中優化和篩選了循環 CO2 注入。根據研究，該工作流程可以擴展至各種非常規增產項目的更廣泛應用。這些發現不僅為提高油氣產量提供了新的思路，也對未來的環境保護和能源管理具有重要意義。
