注CO₂开采页岩油是极具潜力的提高采收率方法。然而，页岩油藏大量发育纳米级孔喉系统，孔内固-液作用力强，对流体的限域效应显著（即：纳米限域效应），主要表现为流体吸附量占比高、毛管压力作用强等，导致页岩油藏注CO₂后相态和流动特征复杂，制约着注CO₂压裂/吞吐技术在页岩油藏的应用。

针对上述问题，我院宋兆杰教授团队联合卡尔加里大学、东方理工高等研究院、中国地质大学（北京）和中国地质大学（武汉）等单位，探究了纳米限域效应作用下页岩油注CO₂的相态变化与流动机制，相关研究成果发表在国际能源领域著名期刊《Chemical Engineering Journal》和《Energy》。

Multi-phase behavior and pore-scale flow in medium-high maturity continental shale reservoirs with oil, CO₂, and water（中高熟陆相页岩油藏油-CO₂-水体系多相相态和孔隙尺度流动规律）发表在《Chemical Engineering Journal》（https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.149679）。该论文利用室内实验、状态方程计算和孔隙网络模拟等方法，探究了页岩油-CO₂-水体系在体相条件和纳米孔隙内的相态特征以及在纳微米孔喉系统内的流动规律。结果表明，纳米限域效应促进了气相分子向液相的转移，提高了油相和水相中的CO₂溶解度；CO₂注入后改变了油水流动路径，有效提高了小孔隙内原油采出程度。该期刊是能源、化工领域的国际著名期刊，影响因子为15.1，中科院一区Top。我院博士生宋宜磊为第一作者，宋兆杰教授和陈掌星院士为共同通讯作者。

Fluid phase behavior in multi-scale shale reservoirs with nano-confinement effect（纳米限域效应作用下页岩油藏多尺度介质流体相行为）发表在《Energy》（https://doi.org/10.1016/j.energy.2023.130027）。该论文利用室内实验和状态方程计算等方法，探究了纳米孔隙-页理缝介质内流体的相态特征。结果表明，相比页理缝区域，纳米孔中C₁-C₃的含量更高，而C₇⁺的含量更低。此外，纳米限域效应降低了页岩油与CO₂的最小混相压力和近混相压力，增强了CO₂进入纳米孔隙的能力。该期刊是能源、热力学领域的国际著名期刊，影响因子为9.0，中科院一区Top。我院博士生宋宜磊为第一作者，宋兆杰教授和陈掌星院士为共同通讯作者。

作者简介：

宋宜磊，中国石油大学（北京）克拉玛依工程师学院和中国石油大学（北京）联合培养博士后（导师：陈掌星院士和田守嶒教授）。非常规油气科学技术院2020级博士研究生，2023年12月获得石油与天然气工程专业博士学位（导师：宋兆杰教授和陈掌星院士），2022-2023年于卡尔加里大学进行交流访问。主要从事页岩油储层流体相态、流动与注气提高采收率技术研究，以第一/第二/通讯作者在 Chemical Engineering Journal、Energy、Fuel、Petroleum Science和石油学报等著名期刊及 SPE IOR和URTeC等行业顶会发表论文19篇，其中SCI收录12篇（中科院一区6篇）。曾获中国石油与化工自动化协会技术发明一等奖和科技进步一等奖、中国石油和化学工业联合会科技进步二等奖、孙越崎优秀学生奖、国家奖学金、北京市三好学生、山东省优秀学生、学校最高荣誉奖“十佳大学生”（博士）和“十大学生标兵”（本科）等荣誉或奖项。Email: syl@cupk.edu.cn

宋兆杰，教授，博导，国家级高层次青年人才，非常规油气科学技术研究院副院长。2014年获得中国地质大学（北京）油气田开发工程专业博士学位。2012-2014年于美国密苏里科技大学进行交流访问。主要研究方向包括：非常规油气相态与提高采收率、CO₂驱油与地质封存（CCUS）、多孔介质多相流体流动规律等。主持国家级、省部级项目8项，出版专著1部，在Chemical Engineering Journal、Energy、Fuel、Petroleum Science、Journal of Petroleum Science and Engineering、石油勘探与开发和石油学报等高水平期刊及SPE IOR和URTeC等行业顶级会议共发表论文80余篇，其中以第一或通讯作者发表SCI/EI收录论文44篇（JCR一区20篇）；获授权发明专利20件；荣获教育部科技进步一等奖等省部级科技奖励8项（两项排名第1）以及孙越崎青年科技奖、中国石油和化学工业联合会青年科技突出贡献奖和全国绿色矿山突出贡献个人奖。Email: songz@cup.edu.cn

陈掌星，中国工程院外籍院士、美国工程院院士、加拿大皇家科学院院士、加拿大工程院院士、欧洲科学院院士、卡尔加里大学国家讲席教授、中国石油大学（北京）油气资源与工程全国重点实验室学术委员会委员和教育部非常规油气国际合作联合实验室外方主任、宁波东方理工大学讲席教授。主要研究领域为新能源开发、油藏工程和数值模拟，是国际计算数学、非常规油气、石油工程、水制氢领域的知名科学家，在渗流力学、新的油气提高采收率工艺、油藏数值模拟理论与方法、可视化技术、制氢关键技术、CCUS（碳捕集、利用与封存）技术研究、转让和应用等方面取得了突出成果。在包括PNAS（《美国国家科学院院刊》）、Progress in Materials Science、Advanced Energy Materials、Applied Catalyst B: Environmental等在内的期刊发表论文1,000余篇，出版著作21部，在国际会议作特邀学术报告460余次，拥有37项发明专利，是16种国际杂志编委。SCI他引27,000多次（单篇他引最高1,708次），H指数70。根据爱思维尔统计结果，在石油工程领域近十年内学术论文综合指标全球排名第一。曾获中国政府友谊奖、美国福特总统奖、加拿大最高科技奖、工业与应用数学菲尔兹奖、“Killam” 最高教授成就奖等。Email: zhachen@ucalgary.cn