面向“碳中和”能源地質領域的基質-裂縫相互作用：微觀孔隙結構和宏觀化合物運移

主講人 : 胡欽紅教授

“雙碳”背景下的能源地質研究包括頁巖油氣和煤層氣高效開采、二氧化碳地質封存、綠氫地質儲存、高放核廢物地質處置、增強型地熱能與天然氣水合物利用等領域，涉及砂巖、碳酸鹽巖、泥頁巖、鹽巖、花崗巖和玄武巖等巖體，并普遍發育天然裂縫或需要人工造縫。納米巖石物理研究包括了巖石性質、流體（氣體、地層水、液態烴、超臨界CO2）性質、以及巖石和流體之間的相互作用，尤其需要考慮具有大量納米級孔隙及混雜型潤濕性的低滲巖石和深層地下環境中的熱-流-力-化-生耦合過程，而致密低滲巖石的微觀孔隙結構（幾何學和拓撲學）與基質孔隙-裂縫之間的相互作用對宏觀流體滲流及質量-熱量傳輸起到了重要作用。本報告圍繞低滲介質和裂縫雙重體系的影響，從基質納米孔隙連通性與潤濕性及基質-裂縫相互作用出發，開展自主研發的互補性-多尺度-多方法（如液體-氣體擴散、親水-親油相納米示蹤劑及微米尺度激光剝蝕-電感耦合-等離子體質譜儀的示蹤元素分布成像等）納米巖石物理研究，展示大科學裝置（小角中子-X射線散射）的獨特應用，進行理論（雙區孔隙連通性）和手段（儀器研發和應用）方面的創新，明晰上述巖體在能源地質領域的應用能否達到預期目標，如多類型流體（如超臨界CO2和氫氣或頁巖油氣）的大規模保存或高效開采，助力“雙碳”目標的實現。

主講人簡介：

胡欽紅（博士、美國亞里桑那大學、1995），國際多孔介質與能源地質學家，美國地質學會能源地質分會候任主席（2023-2025），國家級海外高層次領軍人才（2023），中國石油大學（華東）二級教授，石油地質領域國際領軍雜志《Marine and Petroleum Geology》（中科院2區Top期刊）主編(2017-2025)，美國科學促進會（2020）與美國地質學會（2013）會士；曾在美國能源部勞倫斯·伯克利和利弗莫爾兩個國家實驗室工作11年及德克薩斯大學阿靈頓分校任教15年（至最高級別的終身制學校杰出教授及榮休名譽教授）；學校 “杰出學者學院”院士與 “杰出教授”(2022)及“年度杰出研究成就獎”(2021)、美國富布賴特全球學者（2021)和高級學者（2010）、美國石油地質學家協會“杰出教育家獎”(2018)、日本學術振興會國際學者（2014）、湖北省特聘專家（2012）等23個獎項獲得者。

負責的＂納米巖石物理＂團隊主要研究方向：微觀孔隙結構與宏觀流體-化合物運移、低滲巖體孔隙連通性、裂縫-基塊相互作用、熱-流-力-化-生THMCB耦合過程，及在“雙碳”背景下頁巖油氣開采、綠氫地質儲存、CO2地質封存、增強型地熱能利用、核廢料地質處置、土壤-地下水污染場地整治多個領域中的應用；65個課題(其中12個國家級、24個省部級)負責人；多個國家（中國、美國、加拿大、奧地利、比利時、以色列）自然科學基金會等30家機構的項目評審人；己發表232篇SCI檢索論文（其中150篇為第一或通信作者；90篇中科院Top期刊）及258篇同行評審學術成果（書籍章節、會刊、專業技術報告、會議摘要等），全球前2%頂尖科學家（2020-2023）；近220名指導學生（從大學生到博士后）中有50多人在四個國家任教及榮獲9人次國家與省部級人才計劃。