初夏的四川阆中，草木繁茂，绿意包裹的石龙101井压裂施工现场，像一朵山间绽放的红色鲜花。粗大的红色管汇从井口向外延伸，密密麻麻的分支左右对称排列，“长”出两排红色的大型压裂车；井口的另一侧，延伸出的管线连接着几个长方形白色液罐，罐体上写着“CO2”（二氧化碳）字样。

   “这是我们创新应用前置二氧化碳压裂技术施工的第4口井。在泵注压裂液之前，我们会先泵注液态二氧化碳。”西南油气分公司副总工程师、石油工程技术研究院院长雷炜说，“别小看注二氧化碳这一道工序，不仅能大幅提升改造效果，而且是CCUS技术的一个重要应用方向。”

   西南油气分公司在四川盆地的勘探开发区域资源禀赋相对较差，地质构造复杂，工程难度大，大量探明储量无法有效动用。其中，埋深3000米以浅的中浅层致密砂岩气藏占比较高，天然气分子被封锁在极其致密的岩石微孔隙中无法流动，丰富的资源“淤堵郁结”在地下。

   为此，该公司科研人员借鉴非常规气开发理念，以提高人工裂缝复杂性、降低流体流动阻力、增加改造体积为目标，运用多尺度高密度裂缝体积压裂技术，配套应用前置二氧化碳压裂技术，提升储层改造效果，实现增产。

   在西南油气分公司石油工程技术研究院酸化压裂技术中心，党员攻关团队成员王峻峰向记者展示了前置二氧化碳压裂技术的特点：在二氧化碳容器里，气态、液态的二氧化碳共存，一条气液分界线清晰可见；但随着压力和温度升高，分界线逐渐消失，整个容器里充斥“混沌”。

   “二氧化碳除了常见的气、液、固三种状态，还有超临界态。”王峻峰说。记者所见的“混沌”就是超临界态。在温度、压力超过临界值时，二氧化碳的物理和化学性质十分独特，密度接近液体，黏度近于气体，但扩散系数却是液体的数十倍，具有很强的溶解杂质能力。

   前置二氧化碳压裂技术正是利用了二氧化碳相态易变化的特点，将其用作压裂施工的“药引子”。

   在压裂施工现场，液态二氧化碳顺着管线被专用泵车注入井筒，奔涌向地下。随着温度和压力升高超过临界值，超临界态的二氧化碳凭借强大的扩散能力，迅速挤入岩石的孔隙中，形成一堵占位“气墙”，保护储层免被压裂液堵塞。由于二氧化碳分子吸附能力强于天然气中的甲烷分子，置换作用会进一步提高天然气采出率。马蓬87-1井是该公司首口应用这项技术的井，产量较同区邻井高出55%，80%的注入二氧化碳被封存于地下。

   “世界上本没有废物，只有放错地方的资源。投入资金减排降碳必不可少，但想办法把它变成资源利用起来，才是长远之计。”雷炜说。这项技术除了上述优点，二氧化碳部分溶于水呈现弱酸性，还能够让孔隙间连通性更好，有效增加储层渗透性，改善岩石力学性质，利于形成复杂人工裂缝；溶于压裂液的二氧化碳，向地面返排时会变回气体，帮助快速返排。

   石龙101井压裂施工共注入液态二氧化碳426吨，创西南油气分公司石龙场大安寨段加砂规模最大、施工排量最高、二氧化碳注入排量和单段注入量最高等多项纪录。

   站在石龙101井压裂施工现场，雷炜深有感触地说：“当然，这项技术也不是没有难点要克服，比如二氧化碳增产机理的科学论证，如何精准建立压裂设计优化方法。后续，我们会加快技术研究，进一步探索‘前置气体增能+智能压裂’的绿色、低成本、高效储层改造技术，为保障国家能源安全贡献力量。”