三次采油方法及原理综述

刘培军陈金辉 申权李道庆于娜

（1.冀东油田工程技术处采油工程科 河北 唐山063200；2.冀东油田工程技术处集输工程科 河北 唐山063200；3.冀东油田工程技术处集输工程科 河北 唐山063200；4.冀东油田井下作业公司作业一队 河北 唐山063200；冀东油田供应处 河北 唐山063200）

1 化学驱

1.1 聚合物驱油

聚合物驱的驱油机理主要是向水中加入高分子聚合物提高水相黏度和降低水相渗透率，降低水相流动性而不明显地影响油相的流动性，使水驱油流度比下降，减弱黏性指进，从而提高波及效率来提高采收率。

1.2 表面活性剂溶液驱油

注水采油后油层中大约还滞留三分之二的原油，这部分油陷留在较细的管孔道中，因为毛细管力的作用，想要驱替出来这部分油，不能单独依靠增加压差。因为表明驱动所需的压差大约为9.81MPa·m，油水界面张力约为3.0×10-2，而注水时压差才（196.13～392.27)k Pa·m，与驱动压差相差较多。所以需要利用表面活性剂降低油水界面张力，使残余油变为可流动油。

1.3 泡沫驱油

泡沫驱是一种用泡沫作为驱替介质的驱油方法。是使用表面活性剂发泡性配成驱油进行采油的方法，往常的三元复合驱虽然已经比水驱的采收率提高了20%，但是还是会有30～40%的原油滞留地下，所以在三元复合驱的基础上又发展起来一种新的驱油方法，即泡沫驱。

其机理如下：（1）泡沫可以使水（气）相的相对渗透率降低。油藏中的泡沫是一样，所以可以强化水驱的原油采收率。同时泡沫能减少气相相对渗透率。

（2）泡沫的调剖作用。油层的非均质性，关系到其高导流通道，驱油剂是优先流经这些通道，绕过或封闭了相邻较低渗透率层带中的原油。现场实施中，一般采用的泡沫都是空气加起泡剂与气液接触产生的；但是因为段塞式注入的方式抑制气窜的效果更好一些，所以在中高渗油藏采用地面发泡，。

1.4 可动凝胶驱油

可动凝胶体系调驱技术是近十多年来从高浓度本体凝胶体系发展起来的一种深部调驱新技术。

1.4.1 有机铬交联剂与聚合物反应的原理：

有机铬能够与高分子聚合物交联成胶，其根本原因是铬离子在水中能形成多核羟桥铬离子。多核羟桥铬离子再与高分子聚合物进行交联而生成凝胶。

Cr3+通过络合、水解、羟桥作用以及进一步的水解及羟桥作用形成Cr3+的多核羟桥络离子。

1.4.2 酚醛交联反应

一般构成有机酚醛交联剂的是醛类（甲醛、乙二醛、戊二醛等）与苯酚、苯酚二酸、苯酚衍生物，酚醛树脂是目前应用较多的。其交联机理是利用苯酚和甲醛进行缩合反应生成的羟甲基苯酚或酚醛树脂与聚丙烯酰胺进行缩合反应。进而得到分子量增大、形成了网络结构的弱凝胶体系。乌洛托品/间苯二酚属于酚醛树脂，在酸性介质或高温条件下，乌洛托品能够释放出甲醛，甲醛与间苯二酚反应生成多羟甲基间苯二酚，甲醛和多羟甲基间苯二酚都和聚合物发生交联作用，形成弱凝胶。

2 气驱油

对低渗轻质油油藏注入空气提高采收率的方法，包括：①烟道气含85%的N2和15%的CO2，可以使原油膨胀。在注入压力下，可以相对容易的溶解于原油中；②空气驱加大储层压力，提高油藏能量；③在地层温度下，可实现间接的烟道气驱；④燃烧产生的热使原油产生热膨胀引起抽提效应；⑤CO2溶于水产生的弱酸对碳酸盐岩层起酸化作用；⑥想要有效减少空气和氧化前缘超过油带而发生的指进可以通过改善注入气、残余油和水之间的密度和粘度比度的方式；⑦为了改善顶部油层低渗透部位的开发效果可以针对正韵律油藏经由气体重力分异作用；⑧在地层条件相应的温度下，通过原油低温氧化把空气中的氧气消耗，至少可实现氮气驱。

3 热力驱

蒸汽吞吐和蒸汽驱目前已成为我国稠油开采的主要方法。近些年，一种新的热采方法出现了，就是地热采油。地热采油以深层高温度开发流体（油、气、水及其混合物），通过这些流体将大量的热量带入浅油层，使原油粘度降低、原油流动能力提高。现今社会对石油资源的需求增加，以及国际油价持续走高等形势，供需矛盾日益突出，这种形势造就了这种方法的产生，而且地热采油是对丰富的地热资源的利用，响应了节能减排的号召。

4 微生物驱油体系

通过内、外源微生物结合调控油藏微生物生态系统即微生物驱油，微生物驱油主要通过微生物自身的繁殖代谢等功能实现微生物群落结构的定向调控和油层的深部调剖，利用微生物所具有的驱油机理达到提高驱油效率的目的，最终提高该井组的原油采收率。

（1）微生物驱油就是在油层中让微生物进行增殖，成为生物量，菌体一般都附着在岩石表面，使岩石表面的润湿性改变后，替代下来附着在岩石上油膜。密集成团的微生物会选择性或者非选择性堵塞地层中的孔道，使流动方向改变，扩大扫油面积。

（2）微生物产生的代谢产物可产生出如CO2、CH4、H2等气体，油层压力加大，提高产能，而且在一定压力条件下，CO2、CH4等部分气体可以部分溶解在原油中，可以降低原油粘度，使原油体积膨胀，从而很大程度提高原油的采收率。代谢产生生物聚合物，可以选择性或非选择性封堵地层，使驱替液的粘度增加，降低流度比，提高波及系数。还可产生有机酸和表面活性剂，降低界面张力，洗油效率也大大提高。

（3）能降解烃类的微生物可将高分子的石油烃类降解为低分子的烃类，从而降低石油的粘度和凝固点，增加原油的流动。

5 分子膜驱

分子膜的传递介质是以水溶液，利用阴阳离子（有机或无机）的静电吸附反应特征，通过沉积异性离子体系的单层交替分子，制备成层状有序的纳米级超薄膜。在固液界面形成的分子厚度的纳米膜，把强湿润的固液界面变为中间润湿或弱水湿的，这样可以减少卡断现象引起的阻力，注入水的时候更容易进入小孔小喉，提高波及系数；可以把固液界面的润湿性，由油润湿的变成中间润湿或弱水湿，降低黏滞阻力，提高驱油效率，。

6、总结

本文概述了三次采油方面的方法和技术原理，从根本阐述了现今常用的驱油用方法和原理，针对不同特点油藏使用不同的调驱方法很重要，随着科技的进步，将会有越来越多的三次采油方法和技术被人们所发现。