化學驅提高採收率的主要作用機理有哪些

❶ 　海上稠油油田開發新模式和少井高產新技術

按中國海油勘探監督手冊地質分冊（1997.3）規定，稠油系指在溫度20℃條件下，原油相對密度介於0.900～0.940之間的原油；或按我國石油工業行業標准SY/T6169-1995規定，稱為稠油的原油系指在油層條件下，原油黏度＞50mPa.s，通常相對密度＞0.920的原油。

我國在近海油田中，稠油油田基本探明地質儲量占海域全部基本探明地質儲量的65%，渤海稠油油田地質儲量占渤海全部儲量的85%，且多集中在一些億噸級到幾億噸級的大型油田中，可見其舉足輕重的地位。更為重要的是，渤海海域是中國海油未來5年原油產量躍升的主要海區，提高稠油油田開發效果和採收率，是關繫到中國海油近期產量大幅度上台階、今後持續高速發展的重大戰略問題。

一、海上稠油油田開發新模式

（一）目前國內海洋油氣田開發生產的主要模式

海洋油田的開發模式基本上承襲了陸上油田的開發模式：首先進行一次採油，在開發初期，依靠油藏自身能量開采出部分原油，這期間的主要投資是打井，採油方式是自噴、下泵舉升。當地層能量降低到一定程度時，就施以保持地層能量為主要目的的注水、注氣開發，進入所謂的二次採油階段，這期間的主要投資是建立注入系統（包括注入設備、管網等）。迄今為止，國內外海上油田都未採用三次油技術。CNOOC的「十五」規劃和2015年發展規劃就是按此模式做出的。

從石油工業的發展歷史看，一、二、三次採油的原油開發模式的形成是石油生產實際過程，也是人們對石油開采規律的認識不斷深入的結果，是石油開發技術不斷進步的體現。

（二）這種模式的主要問題

該模式已經被眾多陸上油田證明在技術和經濟上都是成功的，海上油田採用該模式有利於減少風險，因為其投資是分階段進行的，且相對分散，利於資金回收。國內外海上油田的開發生產成功實踐也證明，利用這種模式來開發我國的海上油田是可行的，但它的問題也很明顯，存在著巨大的改革餘地和發展潛力。

由於高含水期提高採收率、進一步高產穩產的三次採油技術在國內外並未完全過關，油田現行的開發模式事實上是以水驅提高採收率最大值為基礎進行開發方案設計的。一、二階段劃分相當嚴格清楚，三次採油階段只作為一種設想而未考慮進去，使實際採收率不超過30%，這樣使油田開發生產時間很長，採收率不高，原油產量不高，或高產穩產期短，含水上升快。即使三次採油提高採收率的技術過關，能夠實施並達到設計要求，使最終採收率也有所提高，但油田開發期卻因此而大大加長。在採收率一定的情況下，油田開發期越長，就意味著其經濟效益越低，換言之，這種模式的效益必然不高，或者說現在的油田開發效益的提高尚有巨大空間和餘地。

另一方面，從理論上講，石油勘探開發的核心業務都應同時著重進行兩項工作，一是大力進行勘探，盡可能增加儲量，一是努力提高原油採收率，以最大限度利用已掌握的資源。但是迄今為止，國內外的石油公司由於歷史、社會、經濟和傳統觀念的影響，在制定其核心業務的發展戰略時，重點首先在加大勘探力度、增加儲量上，對油田開發的重點是如何提高單井產量和油田產量，以及如何延長高產穩產時間，而為實現高產穩產在很大程度上也依賴於找到新儲量和動用新儲量，很少談到以盡量提高現有油藏採收率為目標來保證做到高產和穩產。因此多年來一直對水驅後進一步提高油藏採收率的三次採油技術重視不夠，以至於至今提高水驅後油藏採收率技術的三次採油技術未能有所突破，這也是這種模式能夠一直存在的重要原因。

在現在科技進步已經使這種技術的解決成為可能的情況下，如果把提高油藏採收率作為核心業務的發展戰略目標，則有可能為我們核心業務的發展帶來更為廣闊的發展空間和更大的潛力。因此，現有模式不是適應海上油田開發生產特點的最佳模式，應對其進行實際改革，建立起海上油田開發生產的新模式。

（三）新模式的基本思路

受海洋油田開發環境、特點以及自然條件等因素的限制，海洋石油開發更應該以提高原油採收率和經濟效益為中心，即在相對較短（平台使用期）的時間內，在同時考慮最大經濟效益和最高原油採收率前提下，快速、高效地開發油田。

如何充分利用先進的原油開發技術，將更多的原油經濟快速地開采出來，不僅是經濟效益的要求，更是保護資源、合理利用資源的要求。如果以最大限度利用石油資源為目的，目前的做法應該是，根據目前石油開採的最新技術成果和油藏條件，先制定原油採收率目標（特別是在目前大幅度提高採收率的三次採油技術將有可能有所突破和發展的時候，這一點更為重要），再根據海洋油田開發的特點（時間限制）和開發技術現狀，反過來制定開發模式、進行經濟評價、制定開發方案，從而有可能打破現有模式，帶來開發觀念的更新，帶來更大經濟效益和社會效益。

近5～10年來，原油開采技術和為原油開采服務的相關技術領域有很大進步，為海洋石油開發模式的更新和開發效益的提高奠定了技術基礎。這些技術包括：提高油井產量類技術（包括水平井采技術、壓裂防砂技術、井下舉升技術等）、提高原油採收率類技術（如聚合物驅、復合化學驅等）和高分子化學、膠體化學、表面化學及化工合成技術等。在充分考慮這些技術進步的基礎上，重新審視、論證海洋油田的開發模式，在促進海洋石油開發技術進步的同時，也必將促進我國相關領域的技術進步。

因此新模式的基本思路是：以目前原油開發領域的最新技術為依託，以最大限度提高原油的採收率為開發指標，以最大經濟效益為目標來制定開發方案。

（四）新模式的基本含義

依靠科技進步和科學化的管理，以大幅度提高現有油藏採收率（由20%～25%提高到35%～40%，甚至更高）為基本出發點，來規劃、設計發展中國海上油田的開發、生產與經營，在有限的開采期限內，使現有的油氣田發揮最大的經濟效益，獲得更多的原油產量。

a．以盡量提高油藏採收率為開發生產的戰略目標（而不是以現有技術能夠達到的採收率為目標）進行開發方案設計。①核心業務中，把加大勘探的技術資金投入以尋找更多的儲量與盡最大努力提高已掌握的油田採收率放在同等重要位置，而在開發中把努力提高採收率作為開發的戰略目標；②加大對提高採收率技術的攻關力度，以盡快形成實用技術作為新模式的先行和技術保證：③以可以提高的最大採收率（目標為35%～40%）為目標進行開發方案設計，並為今後進一步提高採收率留下「介面」。

b．假設化學驅（聚合物驅、復合驅）提高採收率技術已經過關，且行之有效，其中聚合物驅可將水驅後的採收率再提高10%～12%（或更高），復合驅可再提高20%～25%。

c．完全打破一、二、三次採油的嚴格界限，而把它們作為3種不同情況下的採油和提高採收率的手段和系列技術，按油藏特性和最新的開發開采技術，對3套系列技術進行綜合、優化、組配和集成，形成一種能在最短時間內達到油藏最高採收率的技術經濟開發模式以及相應的系列配套技術，以實現「在條件允許的盡可能短的時間內，使油田達到盡可能高的採收率」的目標。以渤海油田為例，將ODP規定的現有採收率25%再提高10%～15%，使之達到35%～40%，使一、二、三次採油優化組合，使總開發時間不延長或進一步縮短，不僅使油藏總採油量比原來有大幅度提高，而且使每年原油產量有大幅度提高，油田的綜合總投入相對減少，從而獲得比現在更大的社會經濟效益。

（五）新模式的基本內容

（1）充分應用其他學科的最新成果，改進完善化學驅技術，努力提高海洋油田的最終採收率目前我國海洋油田所用的一次採油和二次採油技術基本過關，完全能夠達到ODP規定的指標，而二次採油水驅後的進一步提高採收率的三次採油完全沒有考慮。目前投入開發的海洋油田，其整體滲透率高，非均質性也較強，油藏濕度和原油黏度都比較適合以增加驅替相黏度、控制流度為主要機理的化學驅或復合化學驅技術。而目前國內外的聚合驅提高採收率技術已經有了新的發展和重大突破，在可以預見的幾年之內就可能達到滿足海洋油田三次採油需要的水平。因此，在注水開發中期或早期，採用三次採油技術，配合相應的先進工藝技術和生產設備，可以實現真正意義上的強化採油目的，使最終採收率比原ODP的要求再提高10%～20%成為可能。這也相當於找到了新的石油儲量，為CNOOC提高產量，增加石油儲備做出技術上的支持，成為新模式的技術及物質基礎。

（2）利用高新技術加速一次採油的開采速度，縮短一次採油時間

在不損害油層（或不造成不可逆損害）的前提下，利用先進的技術和設備，修改開發方案，大幅度提高油井產量，大幅度提高油田原油年產量。

在一次採油技術比較完善的情況下，積極採用新技術、新設備，進一步增加原油日產量，縮短一次採油時間，是新模式的第一個環節。利用目前先進的大位移水平井技術，擴大油井控制動用原油麵積，提高油井日產量。利用優快鑽井完井技術和進一步搞好全過程油層保護技術，進一步提高單井產量。利用多種提液技術，擴大油井的生產能力，搞好現代完井防砂技術，提高油井產量，從而加快一次採油速度，縮短一次採油時間，為實施提高油藏採收率技術贏得時間，也為新模式在更短的時間內生產出更多的原油提供必要的「出口」。

（3）提前進入二次採油階段

一次採油時間的縮短，相對而言就是提前進入二次採油時期。而更為重要的是，要大力增加油田原油日產量，就需要較以往更為提前注水，以便做到在保持地層能量和驅替機理作用下，使油田維持這個較長的穩產期。在這期間，在合理的井網、合理的注水速度下，提高油藏動用程度，增加產量，在中低含水期使原油高速經濟地開采出來，獲得較好的經濟效益。

（4）縮短注水開發時間，提前進入三次採油階段

縮短注水開發時間有幾方面原因。一是因為海上平台的有效期較短，海上油田的注水開發就不能像陸上油田那樣持續很長時間，所以必須為實施提高採收率技術擠出時間。二是因為注水開發中後期的效益不高。隨著注水開發的延續，水驅在高滲透層突破時間較短，原油含水率將不斷上升，影響油田的產油指數。三是現有研究表明，二次採油和三次採油在本質上並無嚴格的區別和界限，因此，需要模糊二次採油、三次採油概念，將注水開發與三次採油有機結合成一個整體，提前進入到油田的開發過程中。

綜上所述，新模式的特點是：①在CNOOC的核心業務中把努力提高油藏採收率作為油田開發與生產的戰略目標，並與勘探放到同樣重要的位置上。把「在最短時間內，開采原油達到油藏最大採收率」作為油田開發的指導思想。在現階段把盡快解決聚合物驅技術、使採收率再提高10%以上作為此模式的基礎及技術保證。②利用石油開發生產最新技術，大幅度提高油井產量和油田產能，加快油田開發速度，縮短一次採油時間。③模糊二、三次採油界限，合並這兩個階段，把它作為提高油藏採收率、使油田高產穩產的兩項系列技術，加以優化、組合、綜合應用，在達到大幅度提高油藏採收率的同時，大大縮短油田開發時間，以獲得更大的社會經濟效益。

若上述4個環節在技術上、經濟上可行，這種模式的結果將是在較短時間內，在保證油田每年高產量的同時，使我國油氣資源的利用率大大提高。並且在加快資金回收的同時，相當於用少得多的投資再增加半個到一個同樣的油田。這對以經濟效益為中心的海洋石油來說，將大大提高海洋資金利用率，降低海洋開發生產的風險。

（六）海洋油田開發新模式的可行性分析

1．大幅度提高年產量的技術、設備、市場可行性分析

在國內，目前石油供求市場處於供大於求的狀態，並且這一局面將持續很長時間。國內石油加工企業的加工能力還未達到飽和。同時，隨著國民經濟的持續健康快速發展以及石油加工技術的進步，對成品油的需求以及石油加工能力還將進一步增加。因此，CNOOC大幅度提供石油年產量不存在市場阻力。

目前，提高油藏開發速度的各種單一技術都相對成熟，或經過短期攻關就能夠成熟，只要加以組織、整合與集成，就可以實現加快一次採油速度、縮短一次採油時間的目的。而油藏早期注水技術在我國已是成熟技術，用於此模式中應不是問題。

化學驅提高採收率的三次採油技術是構成新模式的基礎和關鍵。近20～30年來，由於國內外專家（特別是國內）的不懈努力，目前該領域已經取得重大進展，而且已經處於即將突破的前夕。只要集中力量，可望在2～3年內即可突破，形成可用於海洋油田的實用技術，為新模式的建立和應用打下技術基礎。

2．我國聚合物驅油技術發展現狀

國內外提高原油採收率的理論與實踐已經證明，對於適合於聚合物驅和復合驅提高採收率的油藏，只要物驅替液性能達到設計要求，則可將其水驅後的採收率再提高10%～20%。聚合物驅提高採收率技術已經在大慶油田的主力油藏進入工業化應用階段，其採收率比水驅提高12%，三元復合驅在大慶的先導性證驗結果表明，採收率比水驅提高20%。

經過「八五」、「九五」攻關，聚合物驅油已經在我國形成了系列配套技術。具體包括聚合物驅油提高採收率機理研究、聚合物流變性與滲流特性研究、注水後期油藏精細描述研究、聚合物的篩選與評價、聚合物驅油數值模擬、聚合物驅油合理井網設計、防竄及聚合物采出液回注工藝技術、地面配注配套設備、聚合物驅油經濟評價等。它們具體應用的規模和效果及水平處於世界領先，但由於聚合物溶液的黏度在更高溫度和礦化度條件下無法達到設計要求或因成本太高而沒有大面積推廣。

與陸上油田相比，海上油田注聚合物驅的主要難點在於：①要求聚合物具有很好的耐鹽性，因為海上油田注聚只能採用高礦化度的海水配製，同時，由於環保要求，其產出污水不能直接排放，必須回注；②要求聚合物具有很好的溶解性，因為海上平台空間有限，不允許建大型儲液罐；③要求聚合物具有很好的增黏能力，一方面是因為海上注聚成本的要求，另一方面是渤海原油物性的要求，因為渤海油田的地下原油黏度高，為了實現流度控制，必然要求聚合物溶液在經濟允許的前提下具有更高的黏度；④要求聚合物具有良好的注入性和抗剪切能力，這是海上油田大井距對聚合物的必然要求。

經過國內專家的不懈努力，在最近10年，以適應惡劣油藏條件下的驅油用聚合物的研製開發取得突破性進展，特別是適合於高溫高礦化度油藏化學驅用的新型疏水締合水溶性聚合物NAPS的研製成功，使聚合物驅和復合化學驅的應用范圍大大拓寬，溫度已經拓展到90℃，礦化度已經拓展到5×10⁴mg/L，驅油劑的配製條件已經從清水配製拓展到污水配製，從技術上已經具有解決海上油田聚合物驅的上述四大難題的基礎條件，為目前中國海上油田採用以提高原油採收率為目標的強化開采模式提供了保證。

圖10-7南堡35-2油田產量規劃

南堡35-2油田位於渤海中部海域，1996年5月發現，石油地質儲量9854×10⁴m³，其中基本探明含油麵積16.4km²，地質儲量7917×10⁴m³。

南堡35-2油田是一個被斷層復雜化的鼻狀構造，儲層為明化鎮組下段和館陶組，孔隙度在22%～44%之間，滲透率介於50～5000md之間，油層岩性疏鬆易出砂，原油地面密度介於0.939～0.966g/cm³之間，黏度為196～2010 mPa·s，屬於重質稠油，油品差，產量低。

南堡35-2油田是一個復式油氣聚集區，具有多種油氣類型，由於受構造演化、斷層切割和儲層分布的影響，油田具有多套油水系統，油水關系復雜，自油田發現以來，進行了多輪油藏研究，均達不到中國海油內部盈利率的需要而未能啟動。2003年採用了水平分支井技術，減少了開發井的井數，提高了油井產能（相當於水平井產量的1.2倍），降低了鑽完井成本，使南堡35-2油田開發建設項目得以啟動。南堡35-2油田能夠有效益地開發，為我國海上稠油油田的經濟開發展示了很好的前景。

❷ 採收率的提高方法

世界上已形成提高採收率四大技術系列，即化學法、氣驅、熱力和微生物採油。
化學法又分為化學驅和化學調剖。化學驅包括聚合物驅、表面活性劑驅、鹼水驅及其復配的二元、三元復合驅、泡沫驅等。調整吸水剖麵包括淺調、深調和調驅三類技術。調剖劑分為無機類水泥、無機鹽沉澱、有機聚合物凝膠、樹脂類、顆粒類及泡沫類等。
氣驅包括混相、部分混相或非混相的富氣驅、干氣驅、CO2 驅、氮氣驅和煙道氣驅等，注入方式分為段塞注入、連續注入或水氣交替注入。
熱力法包括熱水驅、蒸汽法、火燒油層、電加熱等。其中蒸汽法又包括蒸汽吞吐、蒸汽驅、蒸汽輔助重力驅、蒸汽與天然氣驅；火燒油層又分為乾式、濕式、水平井注空氣等。
微生物採油包括微生物調剖或微生物驅油等。此外，聲波物理法採油也有大量的研究報道。
上述提高採收率技術，部分已進行工業化推廣應用，部分開展了先導性礦場試驗，部分處於理論研究之中。世界范圍內已進行工業化推廣或曾進行礦場試驗的提高採收率技術包括蒸汽驅、火燒油層、蒸汽輔助重力驅、CO2 驅、烴類氣驅，以及聚合物或活性劑等化學驅。諸多EOR 技術中，蒸汽驅仍是最主要的方法，其次為CO2 混相驅，烴類氣體混相或非混相驅與氮氣驅也起著相當重要的作用。

❸ 提高採收率技術是什麼

我國多數油田處於注水採油的晚期，采出液體含水量高達95%，注水採收率不到40%，有一半以上的石油仍然留在地下無法采出。為減緩這些油田的衰老速度，維持我國原油穩產，減少對國外原油的依賴程度，進一步提高油藏採收率，必須進行三次採油。三次採油也稱「強化採油」，是通過向油層注入化學物質、蒸汽、混相氣，或對油層採用生物技術、物理技術來改變油層性質或油層中的原油性質，提高油層壓力和石油採收率的方法。

我國克拉瑪依油田早在1958年就開展三次採油研究工作，並進行了火燒油層採油。20世紀60年代初，大慶油田一投入開發，就開始了三次採油研究工作，先後研究過CO2水驅、聚合物溶液驅、CO2混相驅、注膠束溶液驅和微生物驅。70年代後期，我國對三次採油的研究逐漸重視起來，玉門油田開展了活性水驅油和泡沫驅油。80年代，大港油田開展了鹼水驅油研究工作。90年代，大慶、勝利、大港等油田對聚合物驅油都開展了研究，相繼提出了三元復合驅及泡沫復合驅等提高石油採收率新技術。其中聚合物驅油技術已工業化推廣，三元復合驅油技術也在擴大化工業試驗階段。這些新技術的研究和應用，極大地提高了我國油田的原油採收率。

本節主要介紹化學驅油技術、氣體混相驅油技術、熱力採油技術、微生物採油技術、物理採油技術等提高油氣採收率技術。

一、化學驅油技術

化學驅油技術又叫「改良水驅」，是指在注入水中加入一種或多種化學葯劑，改變注入水的性質，提高波及系數和洗油效率，提高採收率的技術。根據所加入的化學葯劑的不同，化學驅油技術可分為以下幾種方法。

（一）聚合物驅油

聚合物是高分子化合物，它由成千上萬個叫作單體的重復單元所組成，其相對分子質量可達200萬及以上。聚合物具有增大水的黏度的性能。

聚合物驅油是把聚合物添加到注入水中，提高注入水的黏度，降低驅替介質流度，降低水油流度比，提高水驅油波及系數的一種改善水驅方法。該技術已成為保持油田持續高產及高含水後期提高油田開發水平的重要技術手段。如大慶油田主力油層水驅採收率在40%左右，採用聚合物驅油技術可比水驅提高採收率10%以上。

驅油用聚合物主要有兩種：一種是人工合成的聚合物，主要是由丙烯醯胺單體聚合而成的聚丙烯醯胺（PAM），所以聚合物驅有時也簡寫成PAM驅；另一種是天然聚合物，使用最多的是黃原膠，也稱聚糖或生物黃原膠。國內外礦場試驗絕大多數用的是部分水解聚丙烯醯胺，它的水溶性、熱穩定性和化學穩定性都比較好。

聚合物驅油機理是：聚合物溶解在水中，增加了水的黏度；在井底附近的地層中，水流速度高，聚合物分子呈線形流動；在遠離井底的地層中流速慢，聚合物分子捲曲呈線團狀或球狀而滯留在油層孔隙喉道中，降低了水相滲透率，從而降低了油水流度比，提高了波及效率；聚合物分子的官能團（如醯胺基）可部分吸附在岩石孔隙表面，使聚合物分子部分伸展在水中，阻滯了水的流動（見圖6-14）。因此，聚合物的加入，降低了水油流度比，不僅提高了平面波及效率，克服了注入水的「指進」（驅替前緣成指狀穿入被驅替相的現象），而且也提高了垂向波及效率，增加了吸水厚度。

（二）表面活性劑驅油

表面活性劑是指能夠在溶液中自發地吸附於兩相界面上，少量加入就能顯著降低該界面自由表面能（表面張力）的物質，例如烷基苯磺酸鈉、烷基硫酸鈉等。表面活性劑驅油的主要機理是降低油水界面張力，改變岩石孔隙表面的潤濕性，提高洗油效率。

圖6-14聚合物驅油提高採收率示意圖

由於地層水含有的鹽種類較多，且各油田地層水所含的鹽類也各不相同，因此，要選擇與地層水相適應的活性劑，否則收不到預期的效果。即使是有效的表面活性劑，在表面活性劑驅油過程中也存在著兩個較突出的問題：一是表面活性劑分子會被岩石表面或油膜表面吸附，導致表面活性劑在驅油過程中的沿途損失，經過一段距離後，注入水中的表面活性劑含量將大量減少，作用就非常微弱以致消失；另一個問題是表面活性劑水溶液的流度與水差不多，不能提高波及系數。

表面活性劑驅油，從工藝上講與注水並沒有什麼差異，只是把注入水改為表面活性劑體系，即注入一定濃度的表面活性劑溶液，目的是提高洗油效率。目前表面活性劑驅油大體有兩種方法：一種是以濃度小於2%的表面活性劑水溶液作為驅動介質的驅油方法，稱為表面活性劑稀溶液驅，包括活性水驅、膠束溶液驅；另一種是用表面活性劑濃度大於2%的微乳液進行驅油，稱為微乳液驅。

（三）鹼水驅油及三元復合體系驅油

鹼水驅油是將比較廉價的鹼性化合物（如氫氧化鈉）摻加到注入水中，使鹼與原油的某些成分（如有機酸）發生化學反應，形成表面活性劑，降低水與原油之間的界面張力，使油水乳化，改變岩石的潤濕性，並可溶解界面油膜、提高原油採收率的方法。可見，鹼水驅油實質上是地下合成表面活性劑驅油。

在鹼水驅油中，可以作為鹼劑的化學劑主要有氫氧化鈉、原硅酸鈉（Na4SiO4）、氫氧化銨、氫氧化鉀、磷酸三鈉、碳酸鈉、硅酸鈉（Na2SiO3），以及聚乙烯亞胺。在上述化學試劑中，氫氧化鈉和原硅酸鈉的驅油效果最好，而且經濟效果也比較好，此即人們通常所說的「苛性鹼水驅」。

鹼水驅油機理有以下幾個方面：降低界面張力；油層岩石的潤濕性發生反轉；乳化和捕集攜帶作用；增溶油水界面處形成的剛性薄膜。

鹼水驅油方法的工藝比較簡單，不需增加新的注入設備，相對於其他化學驅油來說，成本比較低。對於注水油田，只要根據確定的鹼濃度，向注入水中加入一定量的鹼，就很容易轉變為鹼水驅方法採油。但這種方法對於大部分油田效果並不明顯，其主要原因是鹼雖然可以降低界面張力，但界面張力的降低程度明顯受原油性質、地層條件的影響。

三元復合體系驅油是指在注入水中加入低濃度的表面活性劑（S）、鹼（A）和聚合物（P）的復合體系驅油的一種提高原油採收率方法。它是20世紀80年代初國外出現的化學採油新工藝，是在二元復合驅（活性劑—聚合物；鹼—聚合物）的基礎上發展起來的。由於膠束—聚合物驅在表面活性劑掃過的地區幾乎100%有效地驅替出來，所以近些年來，該方法無論是在實驗室還是礦場實驗都受到了普遍重視。但由於表面活性劑和助劑成本太高，該方法一直沒有發展成為商業規模。ASP三元復合體系所需要表面活性劑和助劑總量僅為膠束—聚合物驅的三分之一，其化學劑效率（總化學成本／採油量）比膠束—聚合物驅高。大慶油田室內研究及先導性礦場試驗表明，三元復合體系驅油可比水驅提高20%以上的原油採收率。

二、氣體混相驅油技術

混相，簡單的含義是可混合的。而混相性是指兩種或兩種以上的物質相能夠混合而形成一種均質的能力。如果兩種流體能夠混相，那麼將它們摻和而無任何界面，如水和酒精、石油和甲苯相混合均無界面。

混相驅油法就是通過注入一種能與原油呈混相的流體，來排驅殘余油的辦法。氣體混相驅油是以氣體為注入劑的混相驅油法。其機理是注入的混相氣體在油藏條件下與地層油多次接觸，油中的輕組分不斷進入到氣相中，形成混相，消除界面，使多孔介質中的毛管力降至零，從而降低因毛細管效應而殘留在油藏中的石油。從理論上講，它的微觀驅油效率達100%；從礦場應用上講，它對於低滲透黏土礦物含量高的水敏性油層更適用。

氣體混相驅油的方法很多，按照注入的驅替劑的氣體類型，可把氣體混相驅油分為兩大類，即烴類氣體混相驅油和非烴類氣體混相驅油。

早在20世紀40年代，美國就曾提出向地層注高壓氣（以注甲烷氣為主）的氣體混相驅油法。但由於它對原油的組成、油藏條件、地面設備要求較高而未得到推廣。鑒於天然氣中輕烴組分是原油的良好溶劑，50年代又提出了以液化石油氣等其他烴類氣體為混相劑的氣體混相驅油，並在室內研究的基礎上進行了大量的礦場實驗。大約到1970年，人們對烴類氣體混相驅油的興趣達到了高潮。但是，隨著烴類氣體價格的急劇上漲，油藏工程師及研究者們不得不尋求更經濟的辦法。因此，70年代以後，CO2混相驅迅速發展起來，並成為目前重要的氣體混相驅油方法之一。

三、熱力採油技術

稠油亦稱重質原油，是指在油層條件下原油黏度大於50mPa·s，或者在油層溫度條件下脫氣原油黏度大於100mPa·s，且在溫度為20℃時相對密度大於0.934的原油。根據黏度和相對密度的不同，稠油又可分為普通稠油、特稠油和超稠油。我國稠油劃分標准見表6-2。

表6-2我國稠油的劃分標准

①指油層條件下黏度，其餘指油層條件下脫氣原油黏度。

指標分類第一指標第二指標黏度，mPa·s相對密度（20℃）普通稠油50①（或100）～10000＞0.92特稠油10000～50000＞0.95超稠油＞50000＞0.98

我國稠油資源豐富，分布很廣，目前已在很多大中型油氣盆地和地區發現眾多的稠油油藏。大部分稠油油藏分布在中—新生代地層中，埋藏深度變化很大，一般在10～2000m之間。新疆克拉瑪依油田九區淺層稠油油藏埋藏深度在150～400m之間，紅山嘴淺層稠油油藏深度在300～700m之間。在全國范圍來看，絕大部分稠油油藏埋藏深度為1000～1500m。稠油油藏具有原油黏度高、密度大、流動性差、在開采過程中流動阻力大的特點，難於用常規方法進行開采，通常採用降低稠油黏度、減小油流阻力的方法進行開采。由於稠油的黏滯性對溫度非常敏感，隨著溫度的升高，稠油黏度顯著下降，所以熱力採油已成為強化開采稠油的重要手段。我國遼河油田、勝利油田、新疆克拉瑪依油田已廣泛應用。

熱力採油是通過加熱油層，使地層原油溫度升高、黏度降低，變成易流動的原油，來提高原油採收率。根據熱量產生的地點和方式不同，可將熱力採油分為兩類：一類是把熱量從地面通過井筒注入油層，如蒸汽吞吐採油、蒸汽驅採油；另一類是熱量在油層內產生，如火燒油層。

（一）蒸汽吞吐採油

蒸汽吞吐採油是指在一定時間內向油層注入一定數量的高溫高壓濕飽和蒸汽（鍋爐出口蒸汽壓力在10～20MPa之間，蒸汽溫度為250～300℃），關井一段時間使熱量傳遞到儲層和原油中去，然後再開井生產。由此可見，蒸汽吞吐採油可分為注汽、燜井及採油三個階段。從向油層注汽、燜井、開井生產到下一次注汽開始時的一個完整過程叫一個吞吐周期。蒸汽吞吐採油投資較少，工藝技術較簡單，增產快，經濟效益好。

1．注汽階段

注蒸汽作業前，要准備好機械採油設備，油井中下入注汽管柱、隔熱油管及耐熱封隔器，見圖6-15。將隔熱油管及封隔器下到注汽目的層以上幾米處，盡量縮短未隔熱井段，通過注汽管柱向油層注汽。此階段將高溫蒸汽快速注入到油層中，注入量一般在千噸當量水以上（每米油層一般注入70～120t蒸汽），注入時間一般幾天到十幾天。

圖6-18反向燃燒法示意圖

四、微生物採油技術

微生物採油技術，全稱微生物提高石油採收率（Microbial Enhanced Oil Recovery，MEOR）技術，是21世紀出現的一項高新生物技術。它是指將地面分離培養的微生物菌液和營養液注入油層，或單純注入營養液劑或油層內微生物，使其在油層內生長繁殖，產生有利於提高採收率的代謝產物，以提高油田採收率的採油方法。

（一）微生物驅油機理

（1）微生物在油藏高滲透區的生長繁殖及產生聚合物，使其能夠選擇性地堵塞大孔道，提高波及系數，增大掃油效率。

（2）產生氣體，如CO2、H2和CH4等，這些氣體能夠使油層部分增壓並降低原油黏度。

（3）產生酸。微生物產生的酸主要是低相對分子質量有機酸，能溶解碳酸鹽，提高滲透率。

（4）產生生物表面活性劑。生物表面活性劑能夠降低油水界面張力。

（5）產生有機溶劑。微生物產生的有機溶劑能夠降低界面張力。

（二）微生物採油特點

（1）微生物以水為生長介質，以質量較次的糖蜜作為營養，實施方便，可從注水管線或油套環形空間將菌液直接注入地層，不需對管線進行改造和添加專用注入設備；（2）微生物在油藏中可隨地下流體自主移動，作用范圍比聚合物驅大，注入井後不必加壓，不損傷油層，無污染，提高採收率顯著；（3）以吞吐方式可對單井進行微生物處理，解決邊遠井、枯竭井的生產問題，提高孤立井產量和邊遠油田採收率；（4）選用不同的菌種，可解決油井生產中的多種問題，如降黏、防蠟、解堵、調剖；（5）提高採收率的代謝產物在油層內產生，利用率高，且易於生物降解，具有良好的生態特性。

總之，微生物採油具有成本低、工序簡單、應用范圍廣、效果好、無污染的特點，越來越受到重視。

五、物理採油技術

物理採油技術是利用物理場來激勵和處理油層或近井地帶，解除油層污染，達到增產、增注和提高油氣採收率的新技術。目前，聲波採油技術、微波採油技術、電磁加熱技術的理論研究已達到成熟階段。

物理採油技術具有以下特點：適應性強、工藝簡單、成本低、效果明顯；可形成復合技術，對油層無污染；可用於高含水、中後期油田提高採收率；可用於含黏土油藏、低滲透油藏、緻密油藏、稠油油藏。

物理採油技術包括人工地震採油技術、水力振盪採油技術、井下超聲波採油技術、井下低頻電脈沖採油技術、低頻電脈沖技術。下面主要介紹人工地震採油技術和水力振盪採油技術。

（一）人工地震採油技術

人工地震採油技術是利用地面人工震源產生強大震場，以很低頻率的機械波形式傳到油層，對油層進行震動處理，提高水驅的波及系數，擴大掃油麵積，增大驅油效率，降低殘余油飽和度。

1．採油機理

（1）加快油層中流體的流速；

（2）降低原油黏度，改善流動性能；

（3）改善岩石潤濕性；

（4）清除油層堵塞及提高地層滲透率；

（5）降低驅動壓力。

2．特點

（1）不影響油井正常生產，不需任何井上或井下作業，避免了因油井作業造成的產量損失；

（2）一點震動就可大面積地處理油層，波及半徑達400m，在波及面積上油井有效率達82%；

（3）適應性強，對各種井都有效；

（4）對油層無任何污染，具有振動解堵、疏通孔道的作用；

（5）節省人力物力，投資少，見效快，效益高，簡單易行。

（二）水力振盪採油技術

水力振盪採油技術是利用在油管下部連接的井下振盪器產生水力脈沖波，通過脈沖波在油層中的傳遞，來解除注水井、生產井近井地帶的機械雜質、鑽井液和瀝青質膠質堵塞，破壞鹽類沉積，並使地層形成裂縫網，增大注水井吸水能力，改善油流的流動特性。振動波對地層中原油產生影響，降低原油黏度。

❹ 國內外提高採收率技術現狀與展望

一、國外提高採收率技術應用現狀

提高石油採收率的方法包括向油層注入水、氣，給油層補充能量的二次採油和用化學的物質來改善油、氣、水及岩石相互之間的性能，開采出更多石油的三次採油，主要有注表面活性劑、注聚合物稠化水、注鹼水驅、注CO₂驅、注鹼加聚合物驅、注惰性氣體驅、注烴類混相驅、火燒油層、注蒸汽驅和微生物驅等。

據美國《油氣雜志》（Oil＆Gas）（2004年4月）資料，目前世界范圍內已進行工業化推廣或已進行礦場試驗的提高採收率（EOR）技術包括蒸汽驅、火燒油層、二氧化碳驅、烴類氣驅及聚合物等化學驅。世界范圍通過EOR工程采出的油量在20世紀90年代處於高峰期，在1998年初，來自提高採收率和重油項目的石油產量大約為2.3×10⁶bbl/d，比1996年初的2.2×10⁶bbl/d稍有增長，這個數量相當於世界石油產量的3.5%。進入21世紀，EOR工程的數量減少，即使目前高油價也並未刺激EOR工程數量的增加，主要原因：一是試驗項目周期長，二是燃料、注入氣等成本增加。盡管如此，EOR技術在油氣田開發中也將起著舉足輕重的作用，特別是在目前勘探費用上漲和勘探難度加大的情況下。

圖1-1為2003～2004年世界各國EOR產量，美國的EOR產量最高，達到6.6×10⁵bbl/d，委內瑞拉、加拿大、印度尼西亞與中國為第二梯隊，其他國家通過EOR項目獲得的產量較少。與別的國家相比，中國是利用化學驅（主要是聚合物驅）獲得產量最高的國家，但注氣缺乏相應的項目。各產油國的共同特徵是熱采技術應用廣泛，且產量較高。

圖1-1 各國EOR產量圖（《油氣雜志》2004.4）

諸多EOR技術中，蒸汽驅仍是最主要的方法，其次為二氧化碳混相驅，烴類氣體混相或非混相驅與氮氣驅也起著相當重要的作用，氮氣驅、聚合物驅與燃燒對產量的貢獻相對較少（圖1-2）。在統計的世界范圍內EOR產量中，熱采（包括蒸汽驅和燃燒）產量為1.1×10⁶bbl/d，占總數的64.6%，注氣（輕烴、二氧化碳和氮氣等）產量為6.0×10⁵bbl/d，佔到了34.5%，聚合物驅產量為1.6×10⁴bbl/d，只佔總產量的0.9%。

圖1-2 世界不同EOR方法產量圖（《油氣雜志》2004.4）

（一）美國提高採收率技術應用與潛力

美國在1976年、1984年曾兩次由美國國家石油委員（NPC）組織幾百名專家對美國各油田進行了潛力分析和預測，為美國能源部發展化石能源提供了科學依據。1993年又第三次進行了潛力評價，這次潛力分析共包括了2307個油藏，將有3510×10⁸bbl地質儲量原油依靠新的、有效的採油方法才能開采。在這3510×10⁸bbl中可分成兩類：一類是由水驅可以驅替，但在常規生產中由於旁通或不與水接觸而不能采出的可流動油，約1130×10⁸bbl；另一類是由於粘滯力和毛細管力而捕集在油藏孔隙中不能被水驅替的不可流動油，這部分約有2380×10⁸bbl。可流動油可用改進的二次採油（ASR）方法開采，如鑽加密井、調剖、聚合物驅、鑽水平井等，主要是盡量擴大掃及效率。這些過程成本比較低，並可快速提高生產水平，仍是提高採收率的主流方法。開采不可流動油則要採用二氧化碳驅、化學驅、熱力採油等三次採油方法（EOR），在擴大掃及效率的同時還要提高驅油效率。二氧化碳混相驅在一定的油價下會有一定的發展，而化學驅其中包括復合驅應用的可能性很小，一方面其經濟成本太高，必須在高油價下才能使用，另一方面其技術尚未成熟，風險比較大，還需在技術上進一步提高，盡量減少其風險。

（二）前蘇聯提高採收率技術應用情況

SPE1992年會議上發表的資料顯示前蘇聯在熱采、氣驅和化學驅三大提高採收率方法中，化學驅所佔比例最大，佔EOR總量的77%，其次是熱采，佔17%，氣驅只佔6%。前蘇聯提高採收率以化學驅為主。前蘇聯提高採收率的一個重要特點是盡量採用化工廠的廢液，並開發了許多簡單易行的增產增注辦法，如注粘土膠、紙漿廢液和物理場方法採油等。

盡管化學驅的項目遠遠高於熱采，但其累積產量卻與熱采差不多，說明化學驅的規模還比較小。前蘇聯和俄羅斯氣驅所佔比重很小，主要是前蘇聯缺乏天然二氧化碳氣源。

（三）加拿大提高採收率技術應用情況

加拿大以重油開采為主，主要是熱采和露天開采瀝青砂。對於輕油主要採用注烴混相驅或非混相驅。根據2004年EOR工程統計資料，注烴混相驅或非混相驅項目數量最多，為29項，其次是蒸汽驅12項、火燒油層3項、二氧化碳混相驅2項，氮氣驅1項。化學驅主要進行室內研究，沒有什麼礦場試驗。這主要是因為加拿大有豐富的天然氣資源，其原油性質又適合混相驅之故。

（四）國外提高採收率發展分析

1.地質特點是選擇提高採收率方法的基礎

三次採油與二次採油或一次採油的明顯不同之處就是前者的適應范圍有限。熱采中的注蒸汽，它要求油藏比較淺、油層比較厚、原油密度和粘度較高；而注氣混相驅則與之恰恰相反，它要求油層比較深，以滿足混相壓力，油層比較薄，以減少粘性指進和重力超覆，原油密度和粘度小，以易於混相。前二者都要求油藏相對均質，而聚合物驅則對中度和較嚴重非均質更為有效，粘度要求介於二者之間。美國，特別是二疊盆地，屬於海相沉積，原油密度很小，非常適合二氧化碳混相驅，從而注二氧化碳得到很快的發展。

2.材料來源決定提高採收率發展的方向

美國二疊盆地由於有豐富的二氧化碳供應，這些油藏主要發展二氧化碳混相驅或非混相驅。而阿拉斯加由於有豐富的天然氣資源，並且在近處又無銷路，因此與加拿大相同，主要採用注烴混相驅。俄羅斯有些油田從地質條件看也適合二氧化碳混相驅，但由於無天然二氧化碳來源，因此二氧化碳混相驅並未得到發展。

3.油價決定提高採收率的規模和時機

三次採油是一個投資大、成本高、風險大、見效慢的採油方法，其方法不同，風險程度也不同。因此油價是對三次採油技術發展最為敏感的問題。1976年阿拉伯石油禁運使油價大漲，美國政府極力鼓勵三次採油，使三次採油迅速發展，三次採油項目數在1986年達到高峰。從1986年以後油價開始下跌，除因在高油價下已鋪好二氧化碳輸送管道，前期投資已經花費，使二氧化碳驅還在繼續增長外，其他方法都在萎縮。在低油價下，只能進行技術相對成熟、投資較少、風險較小的方法，如聚合物驅、調剖等所謂先進的二次採油方法。復合驅，特別是三元復合驅目前技術還不成熟，風險也比較大，只有在油價高的時候才能採用。

4.地質、油藏工程研究是提高採收率技術成敗的關鍵

盡管在目前低油價下三次採油礦場試驗和應用大幅度減少，但美國在地質、油藏工程方面的研究一直持續不斷，並且國家給予大量資助。這是人們認識到，一個項目的成功與否，主要取決於油藏描述是否符合實際情況。因此美國一直把油藏描述作為科學研究的重點，並且主要為三次採油服務。三次採油是個極端復雜的採油方法，它需要化學家、地質家、油藏工程師、測井、數值模擬等各方面專家的共同努力才能完成。現在許多礦場試驗之所以失敗，有許多主要是對地下地質情況認識不清。因此地質、油藏工程、數值模擬以及測井、試井等監測手段的研究非常重要。

（五）國家鼓勵政策

國外三次採油發展都離不開國家的鼓勵政策，比如美國，為推動二次採油的發展，曾先後執行成本分擔、不控制油價、暴利稅優惠等鼓勵政策，使1986年三次採油礦場試驗項目最高達到512項。1986年後，一方面由於油價下跌，另一方面美國政府取消了優惠政策，使得礦場試驗項目急劇下降。特別是成本較高的化學驅，由1986年的206項降至1998年的11項。目前美國政府已不再資助礦場試驗項目，僅資助室內機理性研究。加拿大也有類似情況，曾在稅率上對三次採油給予特殊政策，在一定程度上刺激了三次採油的迅速發展。

二、我國提高採收率技術方法現狀與展望

由於三次採油（EOR）主要包括化學採油技術、微生物採油技術以及物理採油技術三大方面，而根據我國石油工業發展的趨勢與需要，目前逐步形成了以化學採油為主體，以微生物採油和物理採油研究為兩翼的綜合性提高採收率的方法。而化學採油包括聚合物驅油技術、三元復合驅油技術等方法，而微生物採油則以微生物驅油技術為主。

（一）我國提高採收率技術方法現狀

目前，我國各主力油田已先後進人開發後期，含水率迅速上升，含水率高達80%以上，現有的注水技術已難以滿足油田的需要；同時，在未動用和新發現的儲量中，低滲透、稠油、深層凝析氣藏和揮發性油藏等復雜類型所佔的比例較大，如利用現有的注水技術進行開發，提高採收率的難度相當大。根據提高採收率法篩選、潛力分析及發展戰略研究結果，我國注水開發油田（其儲量和產量均佔全國的80%以上）的提高採收率方法主要為化學驅（鹼驅、聚合物驅、表面活性劑驅等）方法。該方法覆蓋地質儲量達60×10⁸t以上，可增加可采儲量10×10⁸t，是我國提高採收率研究的主攻方向。

1.注水開發技術

我國油田以陸相沉積儲層為主，儲層天然能量較小，需要早期注水補充地層能量。我國油田砂岩單層厚度一般在5m以下，砂體展布面積有限。這類油藏天然能量較小，很難出現強天然水驅或氣驅。為了獲得較高的產量和採收率，普遍採用早期注水開發方式，我國注水開採油田的產量和儲量都占總量的85%以上，在主要開發階段的油田地質儲量採油速度，中高滲透油田一般保持在2%以上，甚至高達3%～5%，低滲透油藏可達0.8%～1.2%。

我國原油粘度普遍較高，儲層非均質比較嚴重，需要採取逐步強化注水開採的措施。強化措施一是加密注采井網，提高注采井數比例。二是採用細分層系和分層注水工藝，控制油井層間非均質性帶來的不利影響，提高差油層的開采速度。三是提高排液量，不斷提高剩餘可采儲量的採油速度。採取這些措施，我國油田在穩產期，大部分油田的可采儲量采出程度可以達到50%～60%。

2.聚合物驅油技術

我國東部地區除了二氧化碳和天然氣比較貧乏之外，其油藏主要是河流相沉積，非均質比較嚴重，並且原油密度和粘度較大，與天然氣很難達到混相。聚合物驅油是東部地區提高原油採收率的主導技術，經過較長時間的室內和現場試驗，目前已經進入了工業化礦場應用階段，在大慶、勝利、大港、南陽等大中型油田，均獲得了明顯增油效果。該技術對處於中、高含水期的油田開發持續穩產，具有決定性意義和指導性作用，在三次採油技術中佔有重要地位。

聚合物驅是近年來採用的主要三次採油方法，2002年聚合物驅產量佔中油股份公司三次採油產量的93.5%。大慶油田從2001年開始，聚合物驅產量每年均超過了1000×10⁴t；勝利油田已在27個油藏實施了化學驅油，動用儲量2.94×10⁸t，年增產原油160×10⁴t。

3.復合驅技術

近十幾年來，復合驅（鹼/表面活性劑/聚合物的復合）從化學驅中脫穎而出，成為最具應用前景的方法之一。這一方面是由我國的特殊油藏條件及各種技術的適應性所決定的；另一方面則是因為復合驅綜合發揮了不同化學劑的協同效應，從而成為大幅度提高石油採收率的重要方法之一。據專家預測，如果化學復合驅得到較大規模的應用，可望在實施地區提高石油採收率5%～10%。

三元復合驅的表面活性劑主要有石油磺酸鹽（烷基芳基磺酸鹽）、植物羧酸鹽和烷基苯磺酸鹽等三大類產品。根據石油磺酸鹽示範提高採收率技術的研究表明，每噸石油磺酸鹽可以提高原油產量超過130t；可以將高滲油藏原油採收率提高20%至30%。根據在勝利油田孤東油區的工業試驗，使用石油磺酸鹽示範提高採收率技術四個月後，注水上升勢頭得到控制；6個月後，參與試驗的16口油井的每日注水量減少了156t，產油量每天上升了20t。運用這一技術，我國大慶、勝利、遼河、華北等多數油田的採收率可以大幅上升，將對我國原油供給和能源安全產生積極而深遠的影響。

4.稠油熱采技術

遼河、勝利、新疆、河南等油田有豐富的稠油資源，20世紀80年代中期以來發展了稠油蒸汽吞吐和注蒸汽驅技術，提高了石油資源的采出程度。目前全國稠油熱采產量達到1200×10⁴t以上。

5.二氧化碳吞吐技術

二氧化碳吞吐工藝，是指通過向地層原油中注入二氧化碳氣，使原油性質發生根本性變化，改進油藏性質，從而提高原油採收率的一種新型技術。2002年3月，勝利油田東辛採油廠引進二氧化碳吞吐工藝進行了現場試驗和推廣，累計施工16口井，18井次，措施成功率為83.3%，累計增油14695.3t。當年10月，井下作業公司在東辛、樁西、孤島等採油廠連續施工11口井，累計增油6000t，取得明顯經濟效益和技術效果。樁西採油廠在樁19－Ⅹ4實施二氧化碳吞吐配套帶泵酸洗井解堵工藝，獲日增油16t的高水平。

6.微生物強化採油技術

微生物強化採油技術就是將特殊的微生物體系、生物催化劑與營養物系統接種到生產井或注水井中，從而將其大量植入含油區的孔隙介質中，並通過控制酶在含油層油水界面上的反應，改變原油的流動性，產生短鏈的分子與生物表面活性劑。從而使原油的性質，如低的原油體積系數、高的API等級、油水界面張力，岩石與原油的相互影響（潤濕性）等得到改善。

與目前通常採用的外源微生物採油技術相比，本源微生物採油不存在菌種適應性、變異退化等問題，減少了菌種的開發、生產等步驟。工藝簡單、投資少、成本低。大慶油田、吉林油田、河南油田、青海油田、新疆油田和勝利油田本源微生物資源豐富，完全具備開展本源微生物驅油的條件，正在進一步開展深入研究並准備礦場應用試驗。

（二）我國提高採收率技術前景展望

我國已投入開發的石油儲量中，以大慶油田為代表的東部陸地油田多處於高含水期，注水採油效果明顯變差，三次採油技術已成為保證持續穩產的主導手段。近期產業化的重點是：在推廣聚合物驅油、復合驅油、微生物驅油、物理法採油等已基本掌握的工藝技術的同時，加速這些工藝所需注入設備、物理法採油設備等成套設備的規模化生產，形成從設計、設備製造、建設到運行管理的整體能力。

（1）聚合物驅將會穩定發展，並將是今後較長一段時間內我國在礦場中工業化應用的主要提高採收率技術，將在保持東部老油區產量的穩定中發揮重要作用，聚合物驅產油規模將超過1.0×10⁷t。今後的研究重點將是如何進一步降低成本，提高經濟效益以及開發一些能夠改善聚合物驅效果的相關技術。

（2）復合驅盡管在中國有巨大的應用潛力，並且在室內實驗和礦場試驗中都取得了明顯的效果，但與聚合物驅相比技術更加復雜，還有一些機理有待於進一步加深認識，更重要的是受到經濟因素的限制。因此，需要進一步加大研究和礦場試驗力度，盡快使復合驅成為接替水驅的另一種提高採收率技術。

（3）隨著氣源的不斷發現，特別是中國西部油氣田的發現，氣體混相或非混相驅技術將會越來越受到重視有可能以較快的速度發展成為一種經濟有效的提高採收率技術。

（4）熱采方面需進一步改善蒸汽吞吐效果，同時大力加強蒸汽驅等技術研究，盡快形成熱力採油接替技術。

（5）二次採油與三次採油的結合技術是二次採油向三次採油的過渡技術。該項技術在勝利油田、華北油田、新疆油田等試驗區進行礦場試驗，平均投入產出比為1:4.93，增產原油8×10⁴t，取得了顯著的經濟效益和社會效益。

（6）潤濕性反轉方法促進低滲透氣田增產技術。潤濕性反轉方法是通過改變井底附近岩石的潤濕性及壓裂支撐劑的潤濕性（從液相潤濕變成中等潤濕或者氣潤濕）來提高產量及改善壓裂效果的新方法。採用這一新方法，一方面由於改變了岩石的潤濕性，反轉凝析的液體以及壓入的前置液便可以很容易地產出，而不至於擋住氣體的流動；另一方面，由於大幅度提高了壓裂後液體的返排率，氣體的相對滲透率增加，從而顯著提高氣井的產能。

三、提高採收率技術對可采系數研究的影響

提高採收率技術的研究與逐步應用，使已發現油氣資源的采出程度不斷提高，並將使未發現資源可采系數不斷增加。同時，為體現國家層面對我國可採油氣資源潛力需求更偏重於技術性和前瞻性的特點。本次研究要求在確定我國油氣資源技術可采系數時，陸上要考慮到強化（三次）採油技術；海上條件比較惡劣，我國的勘探開發水平偏低，要求考慮二次採油技術條件。

❺ 為什麼要提高原油採收率,提高採收率的方法有哪些

提高原油採收率節約能源。
提高原油採收率方法：
世界上已形成提高採收率四大技術系列，即化學法、氣驅、熱力和微生物採油。
化學法又分為化學驅和化學調剖。化學驅包括聚合物驅、表面活性劑驅、鹼水驅及其復配的二元、三元復合驅、泡沫驅等。調整吸水剖麵包括淺調、深調和調驅三類技術。調剖劑分為無機類水泥、無機鹽沉澱、有機聚合物凝膠、樹脂類、顆粒類及泡沫類等。
氣驅包括混相、部分混相或非混相的富氣驅、干氣驅、CO2 驅、氮氣驅和煙道氣驅等，注入方式分為段塞注入、連續注入或水氣交替注入。
熱力法包括熱水驅、蒸汽法、火燒油層、電加熱等。其中蒸汽法又包括蒸汽吞吐、蒸汽驅、蒸汽輔助重力驅、蒸汽與天然氣驅；火燒油層又分為乾式、濕式、水平井注空氣等。
微生物採油包括微生物調剖或微生物驅油等。此外，聲波物理法採油也有大量的研究報道。
上述提高採收率技術，部分已進行工業化推廣應用，部分開展了先導性礦場試驗，部分處於理論研究之中。世界范圍內已進行工業化推廣或曾進行礦場試驗的提高採收率技術包括蒸汽驅、火燒油層、蒸汽輔助重力驅、CO2 驅、烴類氣驅，以及聚合物或活性劑等化學驅。諸多EOR 技術中，蒸汽驅仍是最主要的方法，其次為CO2 混相驅，烴類氣體混相或非混相驅與氮氣驅也起著相當重要的作用。

❻ 化學驅提高採收率的主要作用機理有哪些

首先建議你看看《油田化學》的課本，石油大學趙福麟老師的書，然後要看具體的三採的話，其實挺多的，比如聚合物驅油技術（孫煥泉），化學驅提高石油採收率（修訂版）（楊承志）等等

❼ 國外老油田靠哪些前沿技術提高採收率

當前，我國石油產量的70%仍來自老油田，前十大油氣田中有7個是已經開采30年以上的。老油田總體進入高采出程度、高含水的「雙高」階段，高含水油田的開發將成為石油行業面臨的重大挑戰。此前，中國石油經濟技術研究院發布的《2014國外石油科技發展報告》指出，不僅在我國，未來一段時間，老油田仍將是全球石油供給的主力，全球老油田剩餘油挖潛壓力巨大。如何提升油田的採收率，讓「老樹生新芽」成為各國石油科技重點攻關課題。
提高老油田採收率符合現實需要
目前，全球平均原油採收率35%，全球常規天然氣平均採收率70%。老油田剩餘儲量依然相當可觀，油挖潛空間巨大，仍將是未來全球石油供給的主力。因此不斷探索新技術、使老油田價值最大化是符合現實需要的選擇。如果全球採收率提高1％，就會增加可采儲量50多億噸，相當於全球兩年的石油消費量。
老油田開發主要面臨五大問題：一是資源接替跟進遲緩，新增儲量動用難度大；二是含水率持續升高，地下油水關系復雜；三是套損嚴重，基礎設施老化；四是單井產量低，投資、產量、成本之間的矛盾加大；五是污染物處理未完全達標，環境保護問題突出。主要解決方案是通過找准剩餘油，優化油藏管理，來提高單井產量，提高採收率，最終達到優化成本，延長油田經濟壽命的目的 目前，全球石油企業正在積極行動，為達到更高的採收率目標而努力。
挪威國家石油公司2014年專門成立EOR（Enhanced Oil Recovery，提高原油採收率）業務部門，以期將海上原油採收率提高至60%。
馬來西亞2012年啟動了世界上最大的EOR項目，該項目用於Baram Delta油田和North Sabah油田，使這兩個油田的石油採收率提高到50%左右，開采期延長到2040年。
俄羅斯實施了老油田稅優惠政策，規定采出程度越高，優惠幅度越大；對難採石油儲量實行開采稅級差徵收辦法，對亞馬爾-涅涅茨自治區內的老油田免徵自然資源開采稅。
老油田提高採收率技術與發展方向
目前，提高油田採收率需要在二次採油和三次採油上下功夫，主要方法有水驅、保持底層壓力、熱采、氣驅、化學驅和其他方法（如微生物驅）等等。 根據中國石油經濟技術研究院對1980年到2012年全球各類提高油田採收率項目數量的統計，熱采技術始終保持歷年項目數第一，成為提高採收率的第一大技術手段。
近年來，二氧化碳驅項目數逐年增多，成為繼熱采之後的第二大提高採收率技術，化學驅及非二氧化碳氣驅項目數逐漸減少，熱采項目數保持平穩。
目前，老油田勘探開發關鍵技術系列包括剩餘油描述、改善水驅、新一代EOR技術等3類。
1.剩餘油描述 剩餘油描述就是運用新技術找准剩餘油，更清晰地描述剩餘油的位置及地層的狀況，這是進行油藏管理、提高油田採收率的基礎。剩餘油藏精細描述成為這類技術未來的發展方向。具體來說，就是隨著油藏開采難度的加深和生產動態資料的增加，進行精細地質特徵研究和剩餘油分布描述，並完善儲層的地質模型，量化剩餘油分布。需要物探、地質、油藏、測井多學科協作。這類新興技術主要包括四維地震技術、光纖檢測和納米機器人。
（1）四維地震技術四維地震就是通過重復觀測，研究地層中流體的變化特點。其技術優勢在於可用於油田開發的全周期：開發初期，保護油田基本生產力；中期能保證高經濟效益的油田管理和資源的有效開發；後期，延長油田開發期，提高最終採收率。
（2）永久性光纖井下動態監測技術光纖感測器油藏監測是在石油開采過程中，利用光纖感測器對井下多相流、溫度、壓力、流體持率等參數進行測試，了解油井的產液及注水井的注水情況。對這些信息的動態檢測為更好的油藏管理提供了條件：有利於優化油井的產量和壽命、優化注入式油井；故障診斷、監視智能完井；監控蒸汽流和SAG-D的效率、實時監控確認井下作業的效率；改善油藏的激勵和補救措施，如在壓裂處理中，實時觀察壓裂裂縫高度增長
（3）油藏納米機器人納米機器人是一種納米感測器，可通過注入水進入油藏。在地下「旅行」期間，可以分析油藏的壓力、溫度和流體類型，將信息存儲在存儲器中，由生產井隨原油產出並回收。在實際應用中，它們可以輔助圈定油藏范圍、繪制裂縫和斷層圖形、識別和確定高滲透率通道；尋找油田中被遺漏的油氣、優化井位、設計和生成更現實的地質模型；將化學品送入油藏深處提高油氣產量；了解井間基質、裂縫和流體性質以及油氣生產變化；可以通過直接與油藏接觸完成的，對剩餘油發現和開采具有重要作用。值得一提的是，沙特阿美石油公司於2007年提出了納米機器人的概念，2008年進行了可行性測試，2010年進行了現場測試，技術已日臻成熟。此外，有全球多家知名油氣企業組成的先進能源財團（AEC）也一直致力於利用納米技術勘探與生產油氣，研發地下微感測器和納米感測器，在三維空間表徵油藏及其所含流體，以更好地表徵油藏，有效開發油氣資源。2.改善水驅改善水驅主要是從兩個方向來提高水驅的效果。一方面要研究井下油水分離和智能井分層注水等提高井下工藝和注水工藝的方法；另一方面是要改變注入水的水質，通過調整注入水的離子組成和礦化度，改變油藏岩石表面潤濕性，從而提高原油採收率。主要方法有低礦化度水驅、智能水驅和智能流體驅，特點在於可以利用現有的水驅設備，以最少的投入獲取更高的採收率。目前，BP、沙特阿美、殼牌等公司已對低礦化度水驅和智能水驅技術進行了現場試驗，效果良好。室內實驗提高採收率約40%；單井試驗提高採收率6-12%；礦場試驗增油效果明顯，油井產水率降低。目前，該領域比較有代表性的技術有：（1）LoSal低礦化度水驅技術，可將採收率提高多達10%。BP公司從2005年開始，在阿拉斯加油田通過一套改良的液壓裝置，將低礦化度水注入地層，增油效果明顯，產水率從92%下降到87%。（2）SmartWater智能水驅技術。智能水驅現場試驗的生產設備在沙特Ghawar、Kindom等碳酸鹽岩油藏進行了單井試驗。首次在Kindom現場試驗時，井周圍的殘余油飽和度下降7%。目前，正在開展多井智能水驅的現場試驗，研究智能水驅對全油藏最終採收率的影響，預計提高採收率8%-10%。
3.新一代EOR技術這類技術主要包括氣驅和微生物採油技術。
（1）氣驅提高採收率技術在氣驅技術中二氧化碳（CO2）驅油佔主體，2012年統計，世界上有100多個CO2驅油項目在實施中，其中約90%的CO2驅油項目集中在美國。CO2驅油已成為美國第一大提高石油採收率技術，年產油量達1500萬噸，年注入CO2量3000萬噸。「新一代」CO2-EOR技術是通過增大CO2注入量、優化井的設計和布局、添加聚合物或其他增粘劑、加入降低最小混相壓力添加劑來消除粘性指進和非混相驅的問題，進而降低油藏孔隙中水驅之後的殘余油飽和度，使殘余油重新流動起來，在殘余油區具有較好的應用前景。殘余油區（ROZ)是指在一次、二次採油中沒有經濟產油量的部分含油層段，其通常位於常規油田主產層下面或常規油田之間早期的水體運移通道，儲量極為豐富，達到了1400億桶。ROZ的開發預計能提高美國原油可采儲量30%-50%。目前ROZ的主要開發方式是混相CO2-EOR，隨著改進的「新一代」CO2-EOR技術應用，ROZ產量明顯提高，但由於缺乏充足的廉價CO2供應，將阻礙產量達到更高水平。截止2012年，美國Permian Basin已實施了11個ROZ項目，日產油量超過1.3萬桶。將來計劃實施的ROZ項目有6個，新項目的時間取決於CO2供應的有效性。
（2）微生物採油技術
生物酶驅油技術原理：將經過特殊配製後的生物酶制劑注入到地層，使岩石的潤濕性由油濕改為水濕，降低礦物顆粒與油相的界面張力，並減小流體通過孔喉的流動阻力，起到增油效果。緬甸的曼恩油田是1970年投產老油田，使用酶之後含水率大幅下降，產油量比較穩定。
AERO（活化環境採油）技術原理：通過生產營養物優化水質使微生物快速繁殖，活化的微生物可利用原油作為碳來源，充作表面活性劑來降低油水界面張力，油被釋放到水流中；微生物繁殖堵塞大的水流通道，迫使水選擇其他的流動路徑，驅動更多的滯留原油。一旦激活AERO系統，這個程序就會不斷重復，直到采出全部殘余油。這個系統可回收地層中高達20％的難采原油，可以將該區原油的產量提高9%-12%。利用現有的生產設備和基礎設施，不需要鑽探新井。
微生物採油技術的應用：在美國微生物驅油技術被視為潛力最大的驅油技術，據統計，美國國內可用於微生物採油法的儲量高達6490億桶，占其總儲量的58%。近20年來，美國能源部共支持了47個微生物採油研究項目，其中有8個項目正在進行之中。微生物驅油技術正在進行廣泛的現場試驗，其研究結果表明，在注水開發後期的油藏實施微生物驅油技術可提高採收率16%。
俄羅斯主要開展了內源微生物驅油技術研究，也進入較大規模的工業化應用，在羅馬什金、巴什克斯坦和韃靼等老油田取得60萬噸的增油量，並延長了油藏的開發壽命。
挪威國家石油公司（Statoil）在北海油區Norne油田開展了一次世界上規模最大的微生物驅油技術試驗，取得巨大的成功，預計可增產原油3000萬桶。Statoil還將微生物提高採收率技術作為其今後研究主要方向。

❽ 為什麼要提高原油採收率，提高採收率的方法有哪些

提高原油採收率節約能源。
提高原油採收率方法：
世界上已形成提高採收率四大技術系列，即化學法、氣驅、熱力和微生物採油。
化學法又分為化學驅和化學調剖。化學驅包括聚合物驅、表面活性劑驅、鹼水驅及其復配的二元、三元復合驅、泡沫驅等。調整吸水剖麵包括淺調、深調和調驅三類技術。調剖劑分為無機類水泥、無機鹽沉澱、有機聚合物凝膠、樹脂類、顆粒類及泡沫類等。
氣驅包括混相、部分混相或非混相的富氣驅、干氣驅、co2
驅、氮氣驅和煙道氣驅等，注入方式分為段塞注入、連續注入或水氣交替注入。
熱力法包括熱水驅、蒸汽法、火燒油層、電加熱等。其中蒸汽法又包括蒸汽吞吐、蒸汽驅、蒸汽輔助重力驅、蒸汽與天然氣驅；火燒油層又分為乾式、濕式、水平井注空氣等。
微生物採油包括微生物調剖或微生物驅油等。此外，聲波物理法採油也有大量的研究報道。
上述提高採收率技術，部分已進行工業化推廣應用，部分開展了先導性礦場試驗，部分處於理論研究之中。世界范圍內已進行工業化推廣或曾進行礦場試驗的提高採收率技術包括蒸汽驅、火燒油層、蒸汽輔助重力驅、co2
驅、烴類氣驅，以及聚合物或活性劑等化學驅。諸多eor
技術中，蒸汽驅仍是最主要的方法，其次為co2
混相驅，烴類氣體混相或非混相驅與氮氣驅也起著相當重要的作用。

❾ 什麼是化學驅提高採收率技術

什麼是化學驅提高採收率技術
化學驅提高採收率技術 三次採油化學驅採收率摘要: 老油田都已經入高含水期,提高採收率,深入發展研究三次採油勢在必行。

❿ 　調剖、注聚提高採收率技術

目前投入開發的海洋油田，其整體滲透率高，非均質性較強，油藏溫度和原油黏度都比較適合以增加驅替相黏度、控制流度為主要機理的化學驅或復合化學驅技術。而目前國內外的聚合物驅或復合化學驅提高採收率技術已經有了新的發展和重大突破，在可以預見的幾年之內就可能達到滿足海洋油田採油需要的水平。因此，在注水開發中期或早期，採用三次採油技術，配合相應的先進工藝技術和生產設備，可以實現真正意義上的強化採油目的，使最終採收率比ODP的要求有可能再提高10%～20%。這也相當於找到了新的石油儲量，為海洋石油提高產量、增加石油儲備做出技術上的支持。成為新模式的技術和物質基礎。

一、油藏精細描述及剩餘油識別技術

從油田開發角度看，油田進入開發的中後期，油藏描述的主要任務是如何更精細、准確、定量地刻畫出微小斷層、微構造的分布，建立精細的三維預測模型，進而揭示剩餘油的空間分布規律。這是搞好油田調整、提高採收率的前提和關鍵。

埕北油田1985年正式投入開發，1993年已進入高含水開采階段。為了挖掘油層儲量潛力，改善油田開發效果，提高採收率，1998年開展了油藏精細描述，對油層流動單元及剩餘油分布狀況進行了研究。特別是通過高黏度油田油水運動特點的分析，認識到埕北油田剩餘油主要分布在上部油層（3～4單元）和滲透較低的區域，下部油層水淹嚴重，剩餘油相對較少。

為油田實施調整、挖潛、提高可采儲量和採收率指明方向。

惠州油田群利用三維可視化技術對主力油層進行精細描述，弄清K22砂體平面上分成K22-102、K22-103、K22-106三個並不連通的砂體。查明了已開發的K22-106含油砂體剩餘油分布規律，以及未動用的K22-102、K22-103含油砂體的有利部位。因此K22-106含油砂體的儲量翻了兩番，同時也落實了K22-102、K22-103含油砂體的儲量，為惠州油田群調整提供可靠的儲量依據。新側鑽的惠州26-1-7B井，1999年11月投產，初期日產油量1432m³，至2001年9月日產油量仍達1060m³，這期間累積產油81.8×10⁴m³，取得良好的經濟效益。

二、新型聚合物驅提高採收率技術

渤海稠油油田的水驅採收率只有18.25%，從油田本身的滲透性、地下原油黏度、目前聚合物驅技術的發展狀況等方面來綜合分析，在渤海油田實施聚合物驅可以將原油的採收率提高10%～15%。然而與陸上油田相比，適合渤海油田聚合物驅的聚合物應該具備的主要條件如下：①聚合物溶液只能採用具有高礦化度的海水配製，同時，由於環保要求，其產出污水不能直接排放，必須回注，因此要求聚合物具有很好的耐鹽性；②由於海上操作空間的限制，要求聚合物具有很好的溶解性；③海上油田注聚成本高，同時因為渤海油田的地下原油黏度高，為了實現流度控制，必然要求聚合物溶液在經濟允許的前提下具有更高的黏度，因此要求聚合物具有很好的增黏能力；④海上油田的井距大，因此要求聚合物具有良好的注入性和抗剪切能力。

目前，以適應惡劣油藏條件下的驅油用聚合物——新型疏水締合水溶性聚合物NAPs已經研製成功。為了分析該聚合物是否滿足渤海油田聚合物驅應該具備的條件和在平台的有效使用期限內進一步提高渤海綏中油田的整體開發效果、最終採收率，同時為將來海上油田產出液的處理提供理想的技術方法和手段，最終為渤海油田大規模推廣應用締合聚合物驅提供可靠的技術、經濟依據，擬定在渤海綏中油田J3井區開展締合聚合物驅先導性礦場試驗。因此，在J3井區實際油層條件下，開展了締合聚合物驅提高採收率的室內評價、方案優化設計以及數值模擬效果預測研究。

（一）新型聚合物性能評價

新型聚合物從分子設計觀念入手，在分子鏈上引入特殊功能的基團，通過該基團的靜電、氫鍵、疏水或范德華力締合形成巨大的超分子結構，通過改變分子主鏈結構、有效鏈長、締合基種類及鏈長、締合基比例及分布等可控因素，開發出能用海水或污水配製、迅速溶解分散的固相聚合物。由於其分子結構的特殊性，該聚合物具有理想的抗鹽、抗溫和抗剪切性。因此，締合聚合物是目前世界石油業，特別是三次採油領域聚合物未來發展的趨勢和方向。

針對西南石油學院開發、研製的耐溫耐鹽疏水締合聚合物，在渤海綏中油田J3井區實際層溫度（65℃）、地層水（1000～60000mg/L）條件下進行了室內評價。

1．抗鹽性

（1）礦化度對黏度的影響

針對海上注聚的特殊性，即聚合物溶液只能採用高礦化度海水配製和環保要求，實施聚合物驅所用聚合物必須具有很好的耐鹽性，因此，研究和評價締合聚合物在不同礦化度條件下溶液的黏度，對於確定其實際應用的可行性具有十分重要的意義。由圖10-17可以看出，礦化度對締合聚合物溶液黏度的影響不十分明顯，說明締合聚合物適應的礦化度范圍非常大。

（2)Fe^3＋對黏度的影響

由於非常低的Fe^3＋離子含量（1～51g/L）會大幅度降低普通部分水解聚丙烯醯胺溶液的黏度，因此有必要評價Fe^3＋離子對締合聚合物溶液表觀黏度的影響，結果見圖10-18。

圖10-17礦化度對締合聚合物溶液黏度的影響

圖10-18Fe³⁺離子含量對締合聚合物溶液表觀黏度的影響

結果表明，在實驗范圍內，隨著Fe^3＋離子濃度的增加，締合聚合物溶液的表觀黏度略有下降，但幅度非常小。這對於締合聚合物驅在油田上的實際應用具有十分重要的意義，避免了當前普通部分水解聚丙烯醯胺聚合物驅油方法，在配製和輸送過程中必須對攪拌器、熟化罐、儲罐和管線進行特殊處理或特殊包裝的工藝技術，可以大幅度降低聚合物驅配注工藝技術上的高額附加費。

2．溶解性

為了適應海上聚合物驅的實際條件以及未來大規模推廣應用的需要，按照以下兩種思路進行了締合聚合物室內溶解性實驗：①用產出的熱污水（35～40℃）配製聚合物母液，然後用污水和/或海水稀釋至目標濃度注入；②用海水直接溶解聚合物配製母液，用海水和/或產出污水稀釋母液至目標濃度。

表10-14的結果表明，在以上兩種條件下，在30～45℃的溫度范圍內，締合聚合物在污水中的溶解時間小於2h，基本可以滿足油田現場應用的實際需要和條件。

表10-14溫度對締合聚合物在污水和海水中溶解速度的影響

三、深度調剖技術

深度調剖技術目前主要採用化學方法，另外微生物驅技術目前也在探索中。油田化學堵水和深度調剖方法我國已有很多成熟技術，如TP-910近井堵水技術、陰陽離子堵水技術、可動凝膠調堵技術、膠態分散體系調堵技術、SMD（粘土膠）堵水技術等。海上油田深度調剖關鍵問題是如何研製出對復雜地層條件下適用性強的預交聯速溶型固體深度調剖劑，通過注水方式形成段塞狀注入，達到深度調驅的目的。

為此目的確定的項目研究課題有：①針對油藏岩石的組成結構和性質、地層水質、油藏流體的組成和性質、注入流體的竄流現象，研究注入流體的波及效率的影響因素，研製和篩選出深度調剖劑。②研究注入流體驅替過程中壓力分布的變化、原油飽和度分布的變化，調整面積波及和垂向波及效率、減少殘余油，增加可采儲量的最佳時機。③完善有針對性的深度調剖技術體系。④深度調剖數值模擬研究。