三次采油技术的应用与技术创新

张浩然

在我国十一五规划以来，我国油田企业，特别是东部油田由于油井多年的生产，油井压力下降明显，保持油田的持续稳产已经成为一项重要的战略任务。在稳产技术的创新和应用中，油田采油技术的经过科研人员的不断努力，三次采油技术在应用和创新取得到很大发展，作为油田注水开发后期的主要接替技术已经形成共识，三次采油系统工程在组织管理和技术攻关上具有许多成功做法，值得广泛推广和应用。

采油；创新技术；采收率；化学驱

1.主要概况和技术说明

三次采油技术的发展。与二次采油相比，三次采油技术借助物理和化学的双重作用，提高区油的波及体积和效率，经过近20多年的研究和实践，中国的化学驱油在技术，规模，效果等方面均已成为一支油田开采的主要力量。近年来，我国油田采油技术得到不断创新和发展，特别是三次采油技术，是油田开发技术上的一次飞跃，通过近30个矿场的试验和推广应用，聚合物提高采收率10％，复合驱可提高采收率15％～20％，聚合物可使油田采收率得到明显提高，这对于像东部的大庆、胜利、辽河等油田来说，无疑是找到了一条持续发展的技术之路。

在油田采油技术中，国内聚合物驱己形成了配套工艺技术。从原料、设备、生产到技术攻关己形成规模化产业。其它提高采收率的矿场试验也在积极推向小井距试验，如辽河油田开展了火驱先导试验，并成功地推广了SCGD采油技术等多项卓有成效的采油创新技术，试验表明微生物驱油技术在聚合物驱采油之后，能进一步提高采收率，目前蒸气驱先导试验区已经得到推广，原油的采收率可同比提高16%以上。从国内主要油田发展动向来看，三次采油作为注水开发后期的主要接替技术已成共识。今后的发展方向一是在聚合物驱推广应用的同时加快三元复合驱工业试验步伐；二是微生物采油有可能成为一项廉价的提高采收率技术；三是发展CO2混相驱和泡沫驱技术。

试验及推广规模。辽河油田针对稠油油藏断层多、断块复杂、纵向上层数多的特点，针对转蒸汽驱的区块进入开采的中后期，油藏条件变化很大的特点，对不同油层的原油储量、油藏条件精确注汽，采用V型内锥流量计和涡街流量计两种计量方式，结合国外的挡板计量方式，重新开发计算公式，设计出能够精确计量单井用汽量的计量器，同时还吸取国外做法将蒸汽输送管线采用T型分布，减少了外网管线的长度，降低热量损失，效果十分明显。当前油田采油技术发展迅猛，聚合物驱油等技术已成为东部油田实现技术接替稳产的重要手段。

2.三次采油技术的主要做法

科技储备与研发。辽河油田开发建设以来，已经连续稳产40多年，靠的就是科技进步和科技超前意识。今后稳产的主要手段，就是要以三次采油作为主要技术支持，实施较科学、完善的技术接替发展规划目标：通过水驱——聚合物驱或复合驱——泡沫复合驱，在这个技术接替中已完成聚合物驱的工业性试验，进入了推广应用阶段；完成了复合驱的先导试验，进入了工业性试验阶段；开展了泡沫复合驱的室内攻关研究。按照室内研究—先导试验—工业性试验—推广应用这个模式，瞄准国际上提高采收率的前沿技术，进行技术储备、试验、应用。

室内实验研究与转变。化学复合驱是一种重要的强化采油手段。化学复合驱的驱剂主要是表面活性剂，聚合物和碱。碱在降低表面活性剂和聚合物的用量，增加采油效率方面起重要作用，同时也可能与地层矿物组分相作用，生成一些沉淀结垢。目前各油田较注重各种提高采收率技术的储备研究和技术的多元化超前研究，主要开展的三次采油室内研究项目有以下几个方面：

微生物驱油试验研究。我国主要油田都开展了微生物采油和微生物驱技术的室内研究工作，主要研究内容有：采用以烃类为唯一碳源的选择性培养基可在自然环境中筛选、培养采油微生物菌种；在油、水环境，油藏温度下，提供适当的培养基来促使微生物生长繁殖；用微生物来进一步提高油藏采收率；用微生物疏通油、水渗流通道，降低油水井的注入压力；微生物驱油提高采收率的主要机理；研究筛选乳化原油，降低油水界面张力及原油粘度的菌种。

泡沫复合驱油体系研究。泡沫能驱油的原因在于泡沫在多孔介质内的渗流特性。泡沫首先进入流动阻力较小的高渗透大孔道，流动阻力随泡沫注入量的增加而增大，当增大到超过小孔道中的流动阻力后，泡沫便越来越多地流入低渗透小孔道，泡沫在小孔道中流动时视粘度低，小孔道中含油饱和度高，泡沫稳定性差。最终导致泡沫在高、低渗透率油层内均匀推进，波及效率扩大，泡沫还具有一定洗油能力。因而泡沫驱油能大幅度提高采收率。在三元复合驱研究的基础上，部分油田又开展了泡沫复合体系驱油试验研究。通过研究表明，泡沫复合体系可以进入到三元复合体系不能进入的狭窄的小孔道中去驱油，扩大了这部分的波及体积，泡沫复合驱可以驱出三元复合体系在微观薄孔道中驱不出来的柱状残余油，提高了驱油效率；同时减薄岩石表面油膜的厚度。注入方式对驱油效果的影响表明，气、液同时注入时，采收率提高达34.5%。

三元复合体系驱油研究。目前各油田在这方面的研究重点是选择驱油效果好，价格低廉的表面活性剂，或者在表面活性剂的复配上进行了一些研究工作。以降低三元复合驱体系中的活性剂成本。

3.聚合物分散装置的发展为实现规模发展化奠定了基础

无论注聚还是三元复合驱，注入的关键设备为三部分：聚合物分散装置(包括自控)、注聚泵及流量计量。

聚合物分散装置。国内多数油田配套企业能够自行生产，所采用的都是近润湿分散后大罐熟化的办法。

注聚泵。生产注聚泵的国内厂家众多，主要有大港总机厂、重庆水泵厂、本溪水泵厂等。据使用效果反映，重庆水泵厂的注聚泵性能较好，聚合物降解率低(1%～3%)。

聚合物及水的高压计量。大港油田主要用LDG电磁流量计(大港仪表厂)、L22金属高转子流量计(天津宇光仪表厂研究所)；胜利油田主要使用ZDY型高压磁流量计；大庆油田则主要用XLD—01型电磁流量计，以上仪表各自反映良好。

4.结论与展望

迅猛发展的三次采油技术，为老油田的稳产接替和提高采收率展开了广阔的前景。复合驱技术先导试验已见到成效，在我国大庆、辽河等东部油田形成大规模工业化生产，正向工业性试验延伸，前景看好，泡沫驱、火驱、微生物驱及CO2混相驱也正在加紧室内研究及先导性试验并见到成效，技术上正向纵深发展。可以说，三次采油技术是油田发展的技术生命线，也是油田十二五能够持续稳产的保证。

[1]王鸿勋，张琪单.采油工艺原理[M].北京：石油工业出版社，1989

[2]陈振岩，苏晓捷.辽河西部凹陷船舱式油气运聚系统特征初探[J].石油勘探与开发，2003.30