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纳米泡技术引领绿色钻井变革,我国页岩气开采环保难题获突破


发布时间:

2025-11-26

[中国·成都] 2025年——在被誉为“能源革命先锋”的页岩气开采领域,一项长期存在的环境挑战——高污染钻井泥浆的处理,正迎来颠覆性的绿色解决方案。近日,从四川轻化工大学传来喜讯,由柳忠彬教授领衔的研究团队,创新性地提出了“页岩气跨介质钻井泥浆自絮凝液固分离技术”。该技术通过引入先进的纳米泡物理絮凝工艺,有望从源头上大幅减少甚至替代传统化学絮凝剂的使用,为实现页岩气产业的绿色、低碳开采开辟了一条全新路径。

行业痛点:被“化学依赖”束缚的绿色钻井

页岩气开采过程中产生的钻井泥浆,成分复杂、处理难度大,是制约行业可持续发展的关键环保瓶颈之一。当前,行业内普遍依赖添加大量化学絮凝剂来实现泥浆的固液分离。这种“药到病除”的方式背后,隐藏着二次污染的风险:化学药剂的残留不仅可能对土壤和水体造成长期影响,其生产和使用过程本身也增加了整个产业链的碳足迹。如何打破对化学药剂的依赖,成为全球油气环保技术领域竞相追逐的焦点。

技术破局:当纳米泡成为“分离大师”

柳彬彬教授团队提出的技术,其核心在于用“物理过程”替代“化学反应”。该技术的关键是向钻井泥浆中注入大量肉眼不可见的纳米级微泡

这些纳米泡扮演了天然“桥梁”的角色。它们能够附着在泥浆中的固体颗粒表面,显著减小颗粒的密度,并通过自身上浮的“气浮”效应,将原本均匀分散的细微固体颗粒物理性地“捆绑”在一起,形成更大的絮体,从而实现高效、快速的固液分离。

“这就像我们用网兜捞鱼,单靠手很难抓住,但用网兜就能一网打尽。纳米泡就是这个‘网兜’,它通过纯粹的物理作用,完成了过去需要化学药剂才能实现的‘絮凝’任务。”柳彬彬教授用一个生动的比喻解释了技术的原理。

深远影响:迈向“源头减污”与“降本增效”的双赢

此项技术的成功应用,预计将为页岩气开采带来多重利好:

  1. 绿色环保,从源头减污:最大程度地减少了化学添加剂的使用,从根本上降低了后续处理难度和二次污染风险,使钻井作业的“环境足迹”更轻,与“双碳”目标高度契合。

  2. 降低成本,提升经济效益:虽然纳米泡发生装置需要前期投入,但长期来看,可显著节约昂贵的化学药剂采购成本,并降低因化学污泥处置而产生的高额费用。

  3. 技术引领,塑造产业竞争力:该技术为我国页岩气勘探开发提供了一项具有自主知识产权的绿色解决方案,有助于提升我国在非常规油气资源开发领域的核心竞争力和国际形象。

业内专家评价,这项“自絮凝”技术代表了钻井废弃物处理的一个重要发展方向——从“末端治理”转向“过程控制”和“源头预防”。它不仅是一项技术革新,更是一种发展理念的升级。

目前,该技术已进入中试阶段,正与相关能源企业合作,期待早日实现规模化工程应用,为我国乃至全球的能源开发与环境保护协调发展贡献“中国智慧”。