水力压裂是一种用于从非常规油藏中提取资源的技术，其中将流体(通常是与沙子，发泡剂，生物杀灭剂和其他化学品混合的水)注入岩石中，使其破碎以释放其中的资源。在注入的约7-15百万升流体中，30%-50%在提取结束后留在岩层中。其高耗水量，环境风险和频繁的生产问题导致了对行业专家和环保倡导者之间的水力压裂的担忧。
“非水压裂可能是解决这些问题的潜在解决方案，”中国科学院上海高级研究所研究员楠南孙说。“我们选择的CO 2压裂从一系列的选择，因为该过程包括多个好处。不过，我们仍然缺乏技术，这是其进一步发展和部署极大地重要的一个基本的了解。”
CO的好处2压裂包括省去了高额供水的需要(这将使压裂是在干旱地区可行)，减少了损坏的储层的风险(如当水溶液创建在岩层的堵塞经常发生)，并提供一个地下仓库中捕获的CO 2。
然而，除非在资源生产中CO 2比水更有效，否则CO 2不太可能通常用作压裂液。为了研究有限公司之间的差异2和水从重庆，中国在微观层面压裂液，孙和他的团队收集页岩露头并用两种流体压裂他们。他们发现，CO 2优于水，产生裂缝的复杂网络具有更高的显著刺激量。
“我们证明了CO 2具有比水更高的迁移率，并且因此，注射压力，可以更好地输送到地层的天然孔隙率，” Sun说 “这改变了裂缝产生的机制，产生了更复杂的裂缝网络，从而产生更有效的页岩气生产。”
虽然研究人员认为，这水力压裂技术会伸缩，其大规模的发展因CO限制2可用性。CO的成本2从排放源捕获的仍然是过于昂贵，使CO 2的全行业压裂流体更换。
该小组还指出，一旦CO 2已经注入到裂缝中，它获得的低粘度，从有效地输送砂裂缝抑制它。由于沙子是为了在收获页岩气时支撑裂缝，因此科学家们必须学会提高流体的粘度 - 但团队尚不确定如何在保持低成本和减少环境足迹的同时这样做。
至于下一步，研究人员计划研究的共同的极限2，以压裂技术，以便更好地理解它如何被使用。“需要进一步研究以确定储层类型，地质力学性质和条件，地层CO 2敏感性等的影响，”Sun说。“此外，将与行业合作，推动技术的实际部署。”