浅谈三次采油技术研究现状与发展趋势

闫帅 （胜利油田胜机石油装备有限公司 山东 东营 257067）

石油开采技术包含三个阶段：一次采油是利用地层自身能量产生自喷进行开采；二次采油是在地层能量消耗完后采用人工向地层注气或注水的措施来增加地层压力，补充油层能量，能够继续对原油进行开采；在二次采油开发几十年后，油藏中剩余油被圈闭在岩层孔隙之中形成间断的油块，如果还采用注水驱油的话，则采出液中含水量太高，因此这部分原油需要采用物理和化学的方法进行开采，此即为三次采油。

一、三次采油技术方法

针对不同油层的性质特点，三次采油分为很多种方法，目前应用比较广泛的主要有四种：热力采油法、化学法、混相法和微生物法。

（1）、热力采油法

热力采油法是指通过向油藏提供热量、使其温度升高，从而使原油粘度降低，原油流动阻力大大减小，以此来提高原油采收率的方法。根据提供热量的位置不同，热力采油法主要有两种：一是在地面对流体进行加热，将热流体从井筒注入到油层；另一种是在油层内部产生热量。热力采油法在减小油藏流动阻力的同时还为驱油提供了动力。目前主要的热力采油法有蒸汽驱油与火烧油层等。

（2）、化学法

利用化学方法的三次采油技术有很多种，主要的有以下三类：

①聚合物驱油法

聚合物驱油法是以聚合物作为驱油剂，通过增大水的波及参数来增加原油采收率的一种经济有效的技术。不过由于聚合物溶液属于假塑性流体，其剪切速率的变化会引起流体粘度的变化，从而造成地层孔隙流道的堵塞。因此聚合物驱油法的适用范围受到了很大的限制。

②碱驱油法

碱驱油法是利用了碱与原油中含有的酸发生化学反应将产生表面活性剂，使油水分界面上的表面张力发生变化，从而提高采收率的技术。碱驱油是应用得比较早的三次采油技术，不过由于该技术使用后期产出油中含油量低，原油不连续，相当部分碱驱残余油难以开采，同时化学碱对地层产生很大的破坏。因此碱驱油技术难以得到推广应用。

③复合驱油法

由于各种驱油法都有其一定的适应性，难以满足各种不同条件油层的驱油作业，所以提出了各种驱油法组合使用的复合驱油技术，目前主要有二元和三元复合驱油。以三元复合驱技术为例，就是将表面活性剂用较为经济的碱代替，如此不仅降低了活性剂的用量，减少了因聚合物吸附引起的损耗，还使油水界面的表面张力大大降低，从而提高了水的波及参数和采收率。

（3）混相法

混相法是向油层中注入一种流体，在特定的温度压力条件下，该流体与原油通过复杂的相变关系产生一段混相区。在混相驱排驱剂波及到的油层中，原油可以全部被采出。如果将混相驱油法与能够提高波及系数的技术综合使用，则实际的原油采收率可以达到90%以上，具有相当大的市场前景。

（4）微生物法

微生物法是利用微生物在地层中的活动，减缓设备腐蚀，改善原理含硫量，提高地层渗透率，改善气锥、水锥现象，从而提高原油采收率。

二、三次采油技术的技术缺陷

（1）热力驱油法主要存在着蒸汽驱油难以推广和多次吞吐蒸汽后采收率难以再提高的技术难题，使得该技术一直都没能大范围使用。

（2）化学驱一般都存在着油层敏感性的问题，很大程度上影响了化学剂的驱油效果。另外在碱驱使用后期产出油中含油量低，原油不连续，相当部分碱驱残余油难以开采，同时化学碱对地层产生很大的破坏，从而制约了其推广使用。聚合物驱油受到聚合物性能稳定性和成本的制约，应用效果不是很理想。

（3）微生物驱油法中微生物还有待于进一步研究，不过该方法有着很好的应用前景。

综合来看，三次采油技术目前主要采用的是化学驱方法，也局限在有着较好油藏条件的油田上使用。热力驱与微生物驱油等技术还处于理论研究与试验阶段，与实际应用于油田生产的要求还有差距。

三、三次采油技术的发展趋势

（1）、ASP三元复合驱油技术

ASP三元复合驱油方法成本低，驱油效率较高，有着不错的市场前景。该技术有两个关键点：一是驱油机理还有待于进一步研究；二是从应用成本上考虑，需要对性价比较高的表面活性剂进行研究，使该技术能够得到大规模应用。

（2）、MD膜驱油技术

MD膜驱油是让MD膜驱油剂经过水溶液的传递与油层岩石表面发生作用，产生纳米级别的单分子层MD膜，从而使得驱油效率和原油采收率都得到提高。MD膜驱油技术有着以下几点优势：MD膜溶液的配制与完成注入是在同一个装置里完成；实现的设备装置结构紧凑，现场应用操作较为简便；MD膜溶液的注入浓度可实现较大范围的调节。

（3）、微生物驱油技术

微生物的新陈代谢过程中会产生生物表面活性剂，诸如磷脂、脂肽、糖分脂、脂类蛋白以及中性性质的脂类衍生物等，都具有很强的表面活性，能够使油水界面的表面张力大大降低，从而形成胶束状溶液。另外，微生物还可以增强洗油能力，使油层更加湿润，减小油层吸附滞留，提高稳定性等。

（4）、CO2驱油技术

CO2相较于一般的烃类气体在水中溶解度要高，并且CO2在原油中的溶解度比在水中的更高，所以在水与原油混合液中，CO2可以从水中转移到原油中。在驱替机理上，根据CO2的化学物理性能主要有：使原油粘度减小；使原油界面的表面张力减小，减低阻碍驱替的摩擦力；使原油体积发生膨胀；使原油压力降低引起溶解气体释放，构成气驱；能够萃取出原油中的轻质烃，再将其汽化；使堵塞孔隙流道的分子发生酸化作用，提高了注入效果。