在国家“双碳”战略目标的背景下，碳封存成为国家应对气候治理的重大战略需求，众所周知，影响碳排放量的因素众多，其中占首要地位的便是化石能源。据国际能源管理局预测，化石燃料仍将是下半个世纪的主要能源，相较于其他国家，中国的化石能源在能源结构中占比极大，这对“双碳”目标的实现无疑是严峻的挑战。而作为重要能源支柱之一的石油行业也亟需完成向低碳绿色开发转型的任务，二氧化碳捕获、利用与封存技术（Carbon Capture, Utilization and Storage， CCUS）正是将CO2直接加以利用或注入地层以实现CO2减排的工业过程，已成为国际公认的有效减排方案，预计到2050年将贡献约三分之一的碳减排量。
而油气田是碳利用与碳封存的最佳场所，近40年内全球约有10亿吨CO2通过CCUS技术注入到油藏地层中，而中国大约有150亿吨的石油地质储量适合CO2的驱油与封存，驱油封存潜力巨大。因此，油气领域CCUS理论、机理、方法、技术的深入研究与不断发展，不仅可以有效提高油气藏的最终采收率，增加油气产量，为国家能源安全提供资源保障；而且可以高效封存不同来源的CO2气体，减少碳排放量，在实现CO2有效利用的同时，达到碳的高效封存，其研究具有CO2工业化利用和战略性埋存的双重作用，理论研究意义重大，并且具有广阔的市场应用前景。
中国科学院大学地球与行星科学学院谭锋奇研究团队通过对近十几年国内外油气领域CCUS文献的系统总结与分析，梳理了CO2在油气藏微观孔隙中的驱油机理与封存机制，并归纳了各自的影响因素，从室内实验和数值模拟两个角度总结了CO2驱油机理与地质封存的研究现状，详细介绍了混相程度提高、波及体积扩大、封存潜力评估与封存安全监测等4类关键技术及其矿场应用。在此基础上，对比分析了西方国家与中国现场实践的发展状况，剖析了CCUS-EOR技术在理论研究、技术研发和项目产业化方面存在的问题，并对未来发展方向提出了展望。在碳中和目标的指导下，世界范围内应该会不断提高对CCUS-EOR项目的关注度，针对中国目前的资源禀赋及气候环境面临的难题，我们必须立足国情，进一步健全政策引导机制、加强研发力度，推动全流程产业链的构建，实现规模化、精细化发展，为国家“碳中和”战略目标的实现提供理论指导与技术支撑。
该项研究成果于2025年1月，以CO2 Oil Displacement and Geological Storage Status and Prospects为题发表在Energy Science & Engineering期刊上。该研究获得国家重点研发计划（2023YFF0804304）、中国科学院大学“碳达峰”与“碳中和”教育专项（E3E50401A2）、中央高校基础科研专项资金等项目资助。
论文链接：http://doi.org/10.1002/ese3.2051
油气领域CCUS的理论、技术、应用及发展趋势
