淺談三次采油技術研究現狀與發展趨勢

閆帥 （勝利油田勝機石油裝備有限公司 山東 東營 257067）

石油開采技術包含三個階段：一次采油是利用地層自身能量產生自噴進行開采；二次采油是在地層能量消耗完后采用人工向地層注氣或注水的措施來增加地層壓力，補充油層能量，能夠繼續對原油進行開采；在二次采油開發幾十年后，油藏中剩余油被圈閉在巖層孔隙之中形成間斷的油塊，如果還采用注水驅油的話，則采出液中含水量太高，因此這部分原油需要采用物理和化學的方法進行開采，此即為三次采油。

一、三次采油技術方法

針對不同油層的性質特點，三次采油分為很多種方法，目前應用比較廣泛的主要有四種：熱力采油法、化學法、混相法和微生物法。

（1）、熱力采油法

熱力采油法是指通過向油藏提供熱量、使其溫度升高，從而使原油粘度降低，原油流動阻力大大減小，以此來提高原油采收率的方法。根據提供熱量的位置不同，熱力采油法主要有兩種：一是在地面對流體進行加熱，將熱流體從井筒注入到油層；另一種是在油層內部產生熱量。熱力采油法在減小油藏流動阻力的同時還為驅油提供了動力。目前主要的熱力采油法有蒸汽驅油與火燒油層等。

（2）、化學法

利用化學方法的三次采油技術有很多種，主要的有以下三類：

①聚合物驅油法

聚合物驅油法是以聚合物作為驅油劑，通過增大水的波及參數來增加原油采收率的一種經濟有效的技術。不過由于聚合物溶液屬于假塑性流體，其剪切速率的變化會引起流體粘度的變化，從而造成地層孔隙流道的堵塞。因此聚合物驅油法的適用范圍受到了很大的限制。

②堿驅油法

堿驅油法是利用了堿與原油中含有的酸發生化學反應將產生表面活性劑，使油水分界面上的表面張力發生變化，從而提高采收率的技術。堿驅油是應用得比較早的三次采油技術，不過由于該技術使用后期產出油中含油量低，原油不連續，相當部分堿驅殘余油難以開采，同時化學堿對地層產生很大的破壞。因此堿驅油技術難以得到推廣應用。

③復合驅油法

由于各種驅油法都有其一定的適應性，難以滿足各種不同條件油層的驅油作業，所以提出了各種驅油法組合使用的復合驅油技術，目前主要有二元和三元復合驅油。以三元復合驅技術為例，就是將表面活性劑用較為經濟的堿代替，如此不僅降低了活性劑的用量，減少了因聚合物吸附引起的損耗，還使油水界面的表面張力大大降低，從而提高了水的波及參數和采收率。

（3）混相法

混相法是向油層中注入一種流體，在特定的溫度壓力條件下，該流體與原油通過復雜的相變關系產生一段混相區。在混相驅排驅劑波及到的油層中，原油可以全部被采出。如果將混相驅油法與能夠提高波及系數的技術綜合使用，則實際的原油采收率可以達到90%以上，具有相當大的市場前景。

（4）微生物法

微生物法是利用微生物在地層中的活動，減緩設備腐蝕，改善原理含硫量，提高地層滲透率，改善氣錐、水錐現象，從而提高原油采收率。

二、三次采油技術的技術缺陷

（1）熱力驅油法主要存在著蒸汽驅油難以推廣和多次吞吐蒸汽后采收率難以再提高的技術難題，使得該技術一直都沒能大范圍使用。

（2）化學驅一般都存在著油層敏感性的問題，很大程度上影響了化學劑的驅油效果。另外在堿驅使用后期產出油中含油量低，原油不連續，相當部分堿驅殘余油難以開采，同時化學堿對地層產生很大的破壞，從而制約了其推廣使用。聚合物驅油受到聚合物性能穩定性和成本的制約，應用效果不是很理想。

（3）微生物驅油法中微生物還有待于進一步研究，不過該方法有著很好的應用前景。

綜合來看，三次采油技術目前主要采用的是化學驅方法，也局限在有著較好油藏條件的油田上使用。熱力驅與微生物驅油等技術還處于理論研究與試驗階段，與實際應用于油田生產的要求還有差距。

三、三次采油技術的發展趨勢

（1）、ASP三元復合驅油技術

ASP三元復合驅油方法成本低，驅油效率較高，有著不錯的市場前景。該技術有兩個關鍵點：一是驅油機理還有待于進一步研究；二是從應用成本上考慮，需要對性價比較高的表面活性劑進行研究，使該技術能夠得到大規模應用。

（2）、MD膜驅油技術

MD膜驅油是讓MD膜驅油劑經過水溶液的傳遞與油層巖石表面發生作用，產生納米級別的單分子層MD膜，從而使得驅油效率和原油采收率都得到提高。MD膜驅油技術有著以下幾點優勢：MD膜溶液的配制與完成注入是在同一個裝置里完成；實現的設備裝置結構緊湊，現場應用操作較為簡便；MD膜溶液的注入濃度可實現較大范圍的調節。

（3）、微生物驅油技術

微生物的新陳代謝過程中會產生生物表面活性劑，諸如磷脂、脂肽、糖分脂、脂類蛋白以及中性性質的脂類衍生物等，都具有很強的表面活性，能夠使油水界面的表面張力大大降低，從而形成膠束狀溶液。另外，微生物還可以增強洗油能力，使油層更加濕潤，減小油層吸附滯留，提高穩定性等。

（4）、CO2驅油技術

CO2相較于一般的烴類氣體在水中溶解度要高，并且CO2在原油中的溶解度比在水中的更高，所以在水與原油混合液中，CO2可以從水中轉移到原油中。在驅替機理上，根據CO2的化學物理性能主要有：使原油粘度減小；使原油界面的表面張力減小，減低阻礙驅替的摩擦力；使原油體積發生膨脹；使原油壓力降低引起溶解氣體釋放，構成氣驅；能夠萃取出原油中的輕質烴，再將其汽化；使堵塞孔隙流道的分子發生酸化作用，提高了注入效果。