注CO₂開采頁巖油是極具潛力的提高采收率方法。然而，頁巖油藏大量發育納米級孔喉系統，孔內固-液作用力強，對流體的限域效應顯著（即：納米限域效應），主要表現為流體吸附量占比高、毛管壓力作用強等，導致頁巖油藏注CO₂后相態和流動特征復雜，制約著注CO₂壓裂/吞吐技術在頁巖油藏的應用。

針對上述問題，我院宋兆杰教授團隊聯合卡爾加里大學、東方理工高等研究院、中國地質大學（北京）和中國地質大學（武漢）等單位，探究了納米限域效應作用下頁巖油注CO₂的相態變化與流動機制，相關研究成果發表在國際能源領域著名期刊《Chemical Engineering Journal》和《Energy》。

Multi-phase behavior and pore-scale flow in medium-high maturity continental shale reservoirs with oil, CO₂, and water（中高熟陸相頁巖油藏油-CO₂-水體系多相相態和孔隙尺度流動規律）發表在《Chemical Engineering Journal》（https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.149679）。該論文利用室內實驗、狀態方程計算和孔隙網絡模擬等方法，探究了頁巖油-CO₂-水體系在體相條件和納米孔隙內的相態特征以及在納微米孔喉系統內的流動規律。結果表明，納米限域效應促進了氣相分子向液相的轉移，提高了油相和水相中的CO₂溶解度；CO₂注入后改變了油水流動路徑，有效提高了小孔隙內原油采出程度。該期刊是能源、化工領域的國際著名期刊，影響因子為15.1，中科院一區Top。我院博士生宋宜磊為第一作者，宋兆杰教授和陳掌星院士為共同通訊作者。

Fluid phase behavior in multi-scale shale reservoirs with nano-confinement effect（納米限域效應作用下頁巖油藏多尺度介質流體相行為）發表在《Energy》（https://doi.org/10.1016/j.energy.2023.130027）。該論文利用室內實驗和狀態方程計算等方法，探究了納米孔隙-頁理縫介質內流體的相態特征。結果表明，相比頁理縫區域，納米孔中C₁-C₃的含量更高，而C₇⁺的含量更低。此外，納米限域效應降低了頁巖油與CO₂的最小混相壓力和近混相壓力，增強了CO₂進入納米孔隙的能力。該期刊是能源、熱力學領域的國際著名期刊，影響因子為9.0，中科院一區Top。我院博士生宋宜磊為第一作者，宋兆杰教授和陳掌星院士為共同通訊作者。

作者簡介：

宋宜磊，中國石油大學（北京）克拉瑪依工程師學院和中國石油大學（北京）聯合培養博士后（導師：陳掌星院士和田守嶒教授）。非常規油氣科學技術院2020級博士研究生，2023年12月獲得石油與天然氣工程專業博士學位（導師：宋兆杰教授和陳掌星院士），2022-2023年于卡爾加里大學進行交流訪問。主要從事頁巖油儲層流體相態、流動與注氣提高采收率技術研究，以第一/第二/通訊作者在 Chemical Engineering Journal、Energy、Fuel、Petroleum Science和石油學報等著名期刊及 SPE IOR和URTeC等行業頂會發表論文19篇，其中SCI收錄12篇（中科院一區6篇）。曾獲中國石油與化工自動化協會技術發明一等獎和科技進步一等獎、中國石油和化學工業聯合會科技進步二等獎、孫越崎優秀學生獎、國家獎學金、北京市三好學生、山東省優秀學生、學校最高榮譽獎“十佳大學生”（博士）和“十大學生標兵”（本科）等榮譽或獎項。Email: syl@cupk.edu.cn

宋兆杰，教授，博導，國家級高層次青年人才，非常規油氣科學技術研究院副院長。2014年獲得中國地質大學（北京）油氣田開發工程專業博士學位。2012-2014年于美國密蘇里科技大學進行交流訪問。主要研究方向包括：非常規油氣相態與提高采收率、CO₂驅油與地質封存（CCUS）、多孔介質多相流體流動規律等。主持國家級、省部級項目8項，出版專著1部，在Chemical Engineering Journal、Energy、Fuel、Petroleum Science、Journal of Petroleum Science and Engineering、石油勘探與開發和石油學報等高水平期刊及SPE IOR和URTeC等行業頂級會議共發表論文80余篇，其中以第一或通訊作者發表SCI/EI收錄論文44篇（JCR一區20篇）；獲授權發明專利20件；榮獲教育部科技進步一等獎等省部級科技獎勵8項（兩項排名第1）以及孫越崎青年科技獎、中國石油和化學工業聯合會青年科技突出貢獻獎和全國綠色礦山突出貢獻個人獎。Email: songz@cup.edu.cn

陳掌星，中國工程院外籍院士、美國工程院院士、加拿大皇家科學院院士、加拿大工程院院士、歐洲科學院院士、卡爾加里大學國家講席教授、中國石油大學（北京）油氣資源與工程全國重點實驗室學術委員會委員和教育部非常規油氣國際合作聯合實驗室外方主任、寧波東方理工大學講席教授。主要研究領域為新能源開發、油藏工程和數值模擬，是國際計算數學、非常規油氣、石油工程、水制氫領域的知名科學家，在滲流力學、新的油氣提高采收率工藝、油藏數值模擬理論與方法、可視化技術、制氫關鍵技術、CCUS（碳捕集、利用與封存）技術研究、轉讓和應用等方面取得了突出成果。在包括PNAS（《美國國家科學院院刊》）、Progress in Materials Science、Advanced Energy Materials、Applied Catalyst B: Environmental等在內的期刊發表論文1,000余篇，出版著作21部，在國際會議作特邀學術報告460余次，擁有37項發明專利，是16種國際雜志編委。SCI他引27,000多次（單篇他引最高1,708次），H指數70。根據愛思維爾統計結果，在石油工程領域近十年內學術論文綜合指標全球排名第一。曾獲中國政府友誼獎、美國福特總統獎、加拿大最高科技獎、工業與應用數學菲爾茲獎、“Killam” 最高教授成就獎等。Email: zhachen@ucalgary.cn