液氮的温度极低（约-196℃），注入页岩储层后，会迅速吸收周围热量汽化，使岩石内部产生热应力，诱导岩石产生裂缝，同时液氮汽化后的体积膨胀也会进一步扩大裂缝。CO₂在超临界状态下具有良好的扩散性和溶解性，能够进入页岩的微孔隙中，与其中的流体（如页岩气或页岩油）发生物理化学作用，促进流体的解吸和运移。

 

实验表明，超临界态CO₂循环吞吐后，页岩岩心的平均孔径可增大幅度达176%，最大油、气相对渗透率分别提高了1.8倍和2.3倍。通过核磁共振等技术研究发现，超临界CO₂/H₂O混合流体吞吐可以有效提高页岩油采收率，且对于物性较差的页岩岩心，焖井时间对提高采收率有较大影响。

 

陕西科盛信安能源科技有限公司长期从事氮气吞吐、二氧化碳气举、二氧化碳压裂、化学药剂调驱、调剖、酸化、解堵等油田作业技术服务工作，为油田提供从油水井施工设计、现场实施等一体化整体解决方案。该技术能够有效提高页岩气或页岩油的采收率，对于低孔隙度、低渗透率的页岩储层具有显著的增产效果。相比传统的水力压裂技术，液氮辅助CO₂吞吐技术用水量少，减少了水资源的消耗和对环境的污染。随着页岩气和页岩油开发的不断推进，超低温液氮辅助CO₂吞吐技术有望在更多的页岩储层中得到应用，为提高页岩油气的开发效率提供新的技术手段。

 

超临界CO₂循环吞吐技术在多个领域表现出显著的优势和效果，以下是其主要特点和研究进展：

 

超临界CO₂循环的效率显著高于传统技术。例如，在发电领域，超临界CO₂布雷顿循环的热效率可达50%，相比传统水蒸气朗肯循环，效率高出5%~10%。由于超临界CO₂的物理特性（如黏性小、密度大），相关设备如压缩机、涡轮机等体积更小、结构更紧凑，大大减少了占地面积。超临界CO₂化学性质稳定，在高温下对金属管道和设备的腐蚀速率较低，降低了对材料的要求。超临界CO₂循环不需要水处理系统，节约了大量水资源和水处理剂，降低了初始投资。