【摘 要】三次采油方法是在注水保持油層壓力基礎(chǔ)上，又依靠注入大量新的驅(qū)油劑，改變流體粘度、組分和相態(tài)，具有物理化學(xué)的雙重作用，不僅進一步擴大了注入水波及范圍，而且使分散的、束縛在毛細管中的殘余油重新聚集而被采出。本文對現(xiàn)階段三次采油技術(shù)進行分析探討，充分挖掘中國石油自身潛力，維持原油穩(wěn)產(chǎn)、增產(chǎn)，對于減少我國對外原油依賴程度，確保國家能源安全具有十分重要的意義。

【關(guān)鍵詞】三次采油；采油技術(shù)；化學(xué)驅(qū)注二氧化碳；蒸汽驅(qū)油；混相驅(qū)；原油采收率

0.概述

隨著世界對石油需求量的不斷增加，石油作為有限非再生能源，再發(fā)現(xiàn)較大儲油油田的機遇減少，已開發(fā)油田正在老化，未開采的油田多為稠油、超稠油等難采儲量，這就迫使業(yè)界把注意力投向提高老油田采收率的技術(shù)。三次采油技術(shù)是一項能夠利用物理、化學(xué)和生物等新技術(shù)提高原油采收率的重要石油。社會經(jīng)濟持續(xù)快速增長，油氣需求自然水漲船高，我國原油和成品油進口同比均呈上升趨勢。

依靠技術(shù)進步，增加新的儲量發(fā)現(xiàn)，提高油田采收率，增加可采儲量，是中國石油確保原油穩(wěn)定增長、實現(xiàn)石油資源接替良性循環(huán)的必由之路。分析中國石油近幾年原油產(chǎn)量構(gòu)成，提高采收率技術(shù)獲得的產(chǎn)量已達到相當(dāng)比重，其中化學(xué)驅(qū)三次采油技術(shù)更是功不可沒。三次采油技術(shù)是繼依靠地殼原始壓力和注水驅(qū)油技術(shù)兩種開采方法之后，利用物理、化學(xué)和生物等手段，把地下剩余的石油繼續(xù)進行開采，提高原油采收率的方法。

1.三次采油的基本概念和類型

在油田開發(fā)過程中，通常稱利用油藏天然能量開采的采油方式為一次采油。而在一次采油后，通過注水或非混相注氣提高油層壓力并驅(qū)替油層中原油的驅(qū)油方式稱為二次采油。三次采油是指油田在利用天然能量進行開采和傳統(tǒng)的用人工增補能量(注水、注氣)之后，利用物理的、化學(xué)的、生物的新技術(shù)進行尾礦采油的開發(fā)方式。這種驅(qū)油方式主要是通過注化學(xué)物質(zhì)、注蒸汽、注氣(混相)或微生物等，從而改變驅(qū)替相和油水界面性質(zhì)或原油物理性質(zhì)。目前世界上已形成三次采油的四大技術(shù)系列，即化學(xué)驅(qū)、氣驅(qū)、熱力驅(qū)和微生物采油。其中化學(xué)驅(qū)包括聚合物驅(qū)、表面活性劑驅(qū)、堿水驅(qū)及其復(fù)配的三元復(fù)合驅(qū)等;氣驅(qū)包括混相或部分混相的CO2驅(qū)、氮氣驅(qū)、天然氣驅(qū)和煙道氣驅(qū)等;熱力驅(qū)包括蒸汽驅(qū)、蒸汽吞吐、熱水驅(qū)和火燒油層等;微生物采油包括微生物調(diào)剖或微生物驅(qū)油等。

2.三次采油驅(qū)油機理

2.1化學(xué)驅(qū)油

2.1.1聚合物驅(qū)油

聚合物驅(qū)油是一種流度控制技術(shù)，是通過在注入水中加入一定量的高相對分子質(zhì)量的聚丙烯酞胺或生物聚合物黃胞膠，增加注入水的粘度，改善油水流度比，提高驅(qū)替相的波及體積，同時，由于聚合物溶液屬于非牛頓流體，具有一定的粘彈性，提高了微觀驅(qū)油效率，從而獲得較高的采收率。

2.1.2表面活性劑驅(qū)

表面活性劑驅(qū)是將表面活性劑（通常是石油磺酸鹽)加入到注入水中，通過降低油水界面張力提高驅(qū)油效率的一種三次采油方法。根據(jù)加入表面活性劑量以及在地下形成的體系性質(zhì)，表面活性劑驅(qū)可分為活性水驅(qū)和膠束驅(qū)。

2.1.3膠束驅(qū)

膠束驅(qū)又稱微乳液驅(qū)是指將表面活性劑、醇類助劑以及電解質(zhì)加入注入水中，在地下形成膠束溶液驅(qū)替原油的三次采油方法其表面活性劑用量較大，由于膠束溶液具有增溶油的特性，它與油層原油接觸后，可形成混相帶，油水界面消失，大幅度地提高采收率。

2.1.4堿一表面活性劑一聚合物三元復(fù)合驅(qū)

三元復(fù)合驅(qū)油是通過在注入水中加入一定量的表面活性劑、堿和高相對分子量的聚合物.大幅度降低油水界面張力，增加注入水的粘度，從而降低油水流度比，擴大油層宏觀和微觀波及體積，進一步驅(qū)替水驅(qū)殘余油，大幅度降低剩余油飽和度，提高驅(qū)油效率和原油采收率。

2.1.5泡沫復(fù)合驅(qū)

泡沫復(fù)合驅(qū)技術(shù)能夠更有效地降低水油流度比，同時由于泡沫具有油敏性，遇到油易被破壞，因此具有更強的調(diào)剖作用，進一步提高了體系的波及效率，使注入體系更多的進入剩余油較多的中低滲透層;同時該體系具有三元復(fù)合驅(qū)的驅(qū)油特點，可以與被驅(qū)替原油形成超低界面張力，提高驅(qū)油效率，進而更大幅度地提高原油采收率。

2.2熱力驅(qū)三次采油技術(shù)

熱力采油包括注蒸汽、火燒油層和熱化學(xué)采油。注蒸汽和火燒油層都是利用熱量加熱油層和油層中的流體，降低原油粘度來達到減小油層流動阻力的目的。所不同的是蒸汽是在地面上的蒸汽發(fā)生器中產(chǎn)生，通過地面管道和油井注入油層，而火燒油層熱量則是在含油巖層內(nèi)部產(chǎn)生，因而也稱為就地加熱或燃燒過程。

2.2.1蒸汽驅(qū)(熱水驅(qū))

蒸汽驅(qū)是指將蒸汽從注入井注入到油層，蒸汽將稠油變稀并推向生產(chǎn)井的一種熱采方法，蒸汽驅(qū)提高原油采收率的機理有原油的粘度降低、受熱膨脹、蒸汽蒸餾、汽驅(qū)以及相對滲透率和潤濕性改變等。在地層中注入的蒸汽干度達到零時，蒸汽驅(qū)變?yōu)闊崴?qū)。

2.2.2火燒油層

火燒油層是通過注入空氣(或氧氣)與地層原油接觸，采用人工井底點火或油層自發(fā)點火后，燃燒油層中部分重質(zhì)原油，產(chǎn)生的熱量和燃燒產(chǎn)物用以降低原油粘度、膨脹原油體積、驅(qū)動地層原油從而達到提高采收率的目的。

2.2.3氣驅(qū)三次采油技術(shù)

氣體混相驅(qū)的目的是利用注入氣體能與原油達到混相的特性，使注入流體與原油之間的界面消失，即界面張力降低至零，從而驅(qū)替出油藏的殘余油。

2.2.4微生物驅(qū)三次采油技術(shù)

微生物提高采收率是指利用微生物及其代謝產(chǎn)物增加石油產(chǎn)量的一種石油開采技術(shù)。該技術(shù)是將經(jīng)過篩選和評價的微生物與培養(yǎng)基注入地下油層，通過微生物就地繁殖和代謝，產(chǎn)生酸、氣體、溶劑、生物表面活性劑和生物聚合物，改變巖石孔道和油藏原油的物理化學(xué)性質(zhì)，提高原油產(chǎn)量和增加油藏原油采收率。

3.三次采油對延長油田壽命的作用

我國石油開展聚合物驅(qū)、三元復(fù)合驅(qū)和多元泡沫驅(qū)等三次采油技術(shù)研究，目前已取得突破性進展。其中最先進的聚合物驅(qū)油技術(shù)，在大慶油田的應(yīng)用規(guī)?？胺Q世界之最，并在聚合物驅(qū)油配套工程技術(shù)上取得了突破性進展，繼注水驅(qū)油后又開采出石油儲量的20%。目前，我國的勝利、大港等主力油田，也相繼開始了三次采油技術(shù)的試驗和應(yīng)用，三次采油正在逐步把油田開發(fā)技術(shù)帶入新階段。自上世紀70年代以來，世界各主要產(chǎn)油國競相研究以化學(xué)驅(qū)油為主要手段的三次采油技術(shù)，但目前該技術(shù)在這些國家尚未進入工業(yè)化應(yīng)用階段。對于石油資源仍相對緊張的我國而言，目前已探明的石油儲量中，有近100億噸產(chǎn)量需要采用先進的三次采油技術(shù)才能開采出來。大慶油田從上個世紀60年代開始研發(fā)三次采油技術(shù)，至今已有40年歷史。1972年，三次采油技術(shù)在該公司第一次走出實驗室被應(yīng)用到生產(chǎn)實踐中，取得良好的效果，提高采收率5.1個百分點，注入每噸聚合物增產(chǎn)原油153噸。截至2006年9月25日，大慶油田依靠自主創(chuàng)新，采用世界領(lǐng)先的三次采油技術(shù)累計產(chǎn)油突破1億噸，成為世界最大的三次采油技術(shù)研發(fā)、生產(chǎn)基地。

4.結(jié)束語

總之，一整套技術(shù)都將隨著三次采油技術(shù)的應(yīng)用而發(fā)生變化。油田開發(fā)要建立在更廣泛的多學(xué)科綜合應(yīng)用基礎(chǔ)上，從宏觀和微觀上更深化對地下流體滲流的認識，深化對油田的認識。三次采油技術(shù)是中國石油開發(fā)的必然也是明智的選擇。隨著思維的突破與技術(shù)水平的不斷提高，三次采油技術(shù)將在進一步推廣應(yīng)用中趨于完善。三次采油將把油田開發(fā)帶入一個更高技術(shù)水平的新階段。 [科]

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