三次采油技术现状及展望

摘要：本文主要介绍了三次采油的产生背景、基本原理以及主要的驱油方法，并对三次采油在二十一世纪的发展趋势和亟待解决的问题进行了展望。

关键词三次采油表面活性剂驱油剂

石油被广泛运用于交通运输、石化等各行各业，被称为经济乃至整个社会的“黑色黄金”、“经济血液”。石油作为当今最重要的不可再生能源和化工原料，关系到一个国家的能源和国防安全，对国家的经济发展和人民的生活水平的提高具有重要意义。

就目前的石油开采技术而言，通过所谓的一次(自喷)和二次(注水)采油，只能采出总储量的30%左右。如果应用最新的强化采油技术（Enhanced Oil Recovery ）技术，也称三次采油技术，将能进一步提高采收率15-20% ，继续保持我国石油的稳定高产，对我国的经济发展具有重要的战略意义。

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一、三次采油的基本原理

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一、二次开采后的原油称为残余油，通常以簇状﹑孤岛状﹑膜状以及柱状等非连续相形式被束缚于多孔性的地下孔隙网络中。残余油能否流动理论上取决于毛细管数（Ne）的大小：

Ne=Uw×Vw/σ=△P/（L×σ）

式中：Uw、Vw分别为注入水的粘度和流速；△P/L为压力梯度；σ为油/水界面张力。该式表征了二相渗流过程中动力(粘滞力)和阻力(毛细管力)的相对影响，显然毛细管数的大小决定着毛细管中油滴的运动状态、滞留位置和滞留液滴的大小。一般说来，残余油量(通常称为饱和度)随毛细管数增加而减小。因此，要驱动残余油，方法有两种：(1)提高驱替相流速和粘度，(2)降低界面张力。前者通常受到技术条件限制，而后者可以通过向高含酸原油中加入碱或直接加入表面活性剂来实现。实验表明在最佳条件下，生成或加入的表面活性剂能使界面张力从几十mN.m-1降到10-3mN.m-1以下，即可以使毛细管数上升105倍，残余油饱和度接近于零。这就是表面活性剂驱和三元复合驱的理论基础，而具体的机理则包括：(1)油/水界面张力的降低，(2)原油的乳化，(3)岩石润湿性的改变（从油润湿转变为水润湿）等。

二、三次采油的主要技术

目前的三次采油技术主要有热力驱﹑气驱和化学驱等。热力驱包括蒸汽驱﹑热水驱和油层内燃烧，主要针对稠油降低黏度和增加流动性；气驱包括混相﹑非混相驱，注入气体包括干气﹑湿气﹑氮气﹑CO2和烟道气等，一般受到资源的限制；而化学驱包括碱水驱﹑聚合物驱﹑表面活性剂驱以及将其组合而成的三元