CO₂-Ölförderung ist ein wichtiger Bestandteil der CO₂-Abscheidung, -Nutzung und -Speicherung (CCUS). Sie kann die Rohölgewinnungsrate und die CO₂-Speicherrate effektiv erhöhen. Traditionelle Technologien für den Transport und die Einspritzung von flüssigem CO₂ unterliegen jedoch starken regionalen Beschränkungen, langen Transportwegen und Schwierigkeiten bei der Quellensenkstellen-Kopplung, insbesondere in abgelegenen Ölfeldern, was zu steigenden Transportkosten und sinkender Effizienz bei der Ölförderung führt. Es besteht dringender Bedarf, neue, kostengünstige Technologien für den CO₂-Transport und die Einspritzung zu entwickeln. Durch systematische Forschung zu den grundlegenden Prinzipien und Prozesseigenschaften der Sublimation von Trockeneis (festes CO₂) wurde ein Trockeneis-Sublimations-Gaseinspritzverfahren entwickelt, das sich auf „Trockeneistransport, Sublimationsreaktion, Heizung und Temperaturregelung, Kompression und Einspritzsystem“ konzentriert. Gleichzeitig wurden technische und wirtschaftliche Machbarkeitsbewertungen durchgeführt und in der Bohrung H1P2 im Hongzhuang-Ölfeld im Qintong-Becken, Nordchina, Pilotversuche durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen: Das Trockeneis-Sublimations-Gaseinspritzverfahren ermöglicht eine effiziente Umwandlung von Trockeneis unter 35 ℃ in gasförmiges CO₂, das mehrstufig komprimiert wird, um den Druck von 0,1 MPa auf den Einspritzdruck anzuheben, und dann in den Ölfeldbrunnen eingespritzt wird, um die Ölproduktion zu steigern, was die technische Machbarkeit belegt; Die wirtschaftliche Gleichgewichtstransportdistanz zwischen herkömmlicher flüssiger CO₂-Einspritzung und Trockeneis-Sublimations-Gaseinspritzung beträgt 636,82 km, wobei im Vergleich zur flüssigen CO₂-Einspritzung pro Tonne eingespritztem Trockeneis durchschnittlich 20 kWh Energie eingespart werden können und die wirtschaftliche Effizienz gut ist; In Bohrung H1P2 wurden 60 t Trockeneis sublimiert und insgesamt 30.456 m³ gasförmiges CO₂ injiziert. Die kombinierte Wassergehaltsrate sank von 95 % auf 78 %, die tägliche Ölproduktion stieg von 0,60 t auf maximal 3,08 t, was eine effiziente Nutzung von CO₂ und geologische Speicherung ermöglichte. Die Trockeneis-Sublimations-Gaseinspritztechnologie löst grundlegend die Probleme der eingeschränkten Transportdistanz flüssigen CO₂, schlechter regionaler Anpassungsfähigkeit und der Schwierigkeit der Quellensenkstellen-Kopplung. Im nächsten Schritt kann durch Steuerung der Sublimationsrate, Optimierung der Energienutzung und Steigerung der Wirtschaftlichkeit der Anwendungsbereich dieser Technologie weiter ausgeweitet werden, um die großflächige Verbreitung von CCUS-Technologien voranzutreiben und eine wichtige Unterstützung zur Erreichung der Klimaneutralitätsziele und einer grünen, kohlenstoffarmen Entwicklung zu bieten.

Trockeneis-Sublimation; Gaseinspritzung; CO₂-Ölförderung; Prozesstechnologie; Phasentheorie