梁金慧，郭玉廷 ，张百艳，王佩，邬传威

(1.天津大港油田圣达科技有限公司，天津 300280；2.华北油田勘探开发研究院，河北 任丘 062550； 3.华北油田第四采油厂，河北 廊坊 065000)

0 引言

能源是社会经济发展的基础，石油是我国的主要能源之一，需求量极大，在我国的能源结构中起着不可替代的作用。但是石油属于不可再生资源，其储藏量十分有限，所以有必要对石油进行充分的开采，减少未开发完全而造成的浪费。随着当前对石油开采的难度进一步增大，对石油开采的技术要求也在提高。三次采油驱油技术是石油开发技术领域的技术提升的成果，该技术的应用大大提高了油田开采的效率。

1 三次采油驱油技术的概述

1.1 什么是三次采油驱油技术

三次采油驱油技术应用的历史较短，是一种比较新的石油开采技术，能够将石油开采得更加彻底，减少石油浪费。三次采油驱油技术是以提高采油收率为根本目的，在进行石油开采的过程中，利用物理技术、化学技术或是微生物技术等方式，在保证不影响大环境的前提下，提高石油开采率的一种新兴的技术。由于二次采油技术对于石油的开采不够完全，因此三次采油驱油技术应运而生。当前三次采油驱油技术在实际应用中还存在许多需要进一步的探索和完善，使得这项技术日趋成熟。

1.2 三次采油驱油技术的技术类型

三次采油驱油技术涉及多种技术类型，目前主要有聚合驱油技术、复合驱油技术和表面活性剂混顶注水驱油技术。聚合驱油技术能够提高油层内注入水所能覆盖的体积范围，是通过降低石油与油层中的注入水的黏度差来实现的；复合驱油技术主要是提高在油层中的注水量和水覆盖面积，一次来提高石油开采的驱油效率和速度；表面活性剂混顶注水驱油技术主要是通过是将水注入到油层之中，降低油层中石油与注入水、油层土壤之间的界面张力，从而达到提高石油开采率的目的。

1.3 三次采油驱油技术的基本工作原理

三次采油驱油技术是在二次采油驱油技术的基础之上发展起来的，但是两者之间是存在明显的区别。在传统的二次采油驱油技术中，主要是通过物理的方式向油层中注入一些能量，以此来对地层提供压力支撑，提高石油开采率。三次采油驱油技术是物理方法和化学方法相结合的工作方法，主要是向油层注入水来保证地层压力的稳定，再向油层之中注入驱油活性剂，改善水和石油的黏度，从而提高了驱油效率，可使被遗留、冲散的石油能够聚集起来，达到提高石油的开采效率的目的，降低了石油的浪费。在这个过程中，驱油活性剂起到关键性的作用，在未来，注重对驱油活性剂的开发能够大大提高三次采油驱油效率。

相对于二次采油驱油技术而言，三次采油驱油技术呈现出更加精细化的特点，能够对地层下的油层分布情况有更加准确的把握，利用活性极好的活性剂，充分发挥物理特性和化学反应的作用，让地下油层的环境变得更加简单，提高采油的精确度。总体而言，利用三次采油驱油技术可以从多个方面增加油田的开采率，是目前应用前景最好的石油开采技术。

2 油田三次采油驱油技术的发展过程及现存的问题

2.1 油田三次采油驱油技术的发展过程

油田三次采油驱油技术是经过了一个漫长的发展过程，随着科学技术的发展、进步而逐渐形成的。在科技理论领域，研究人员对各项与此相关的理论逐渐有了新的认识，对于采油量和油层压力梯度也有了新的定义，三次采油驱油技术由此发展而来[1]。

最初的石油开采技术是应用一种蒸汽采油驱油技术，诞生于上世纪40年代。这种技术是以天然气为原料，在发展的初期，在全球范围内得到了广泛的应用。但是这种石油开采技术效率非常低，只能完成5%～10%的石油开采，造成了石油、人力和物力巨大的浪费，同时也给环境带来一定程度的污染。经过10年的发展，在20世纪50年代，蒸汽采油驱油技术有了新的突破，一些西方国家开始进行深入的研究，取得了相对明显的研究成果，推动了这项技术的全面发展。直到20世纪80年代，人们对石油的需求量明显增加、科学技术也得到了很大的发展，在经过了长时间的理论和实践发展之后，利用化学采油驱油的技术开始得到了迅速的发展，也就是二次采油驱油技术。这种化学采油驱油技术的采油率能够达到蒸汽采油驱油技术的3倍左右，大大提高了开采的效率，这种化学采油驱油技术在当时被许多国家应用到石油开采的中。近些年来，石油开采技术又得到了进一步的提升，在二次采油驱油技术的基础之上进行完善，产生了以物理方法和化学方法相结合的三次采油驱油技术。

2.2 我国油田三次采油驱油技术的现存问题

相对于大部分西方国家而言，我国对三次采油驱油技术接触时间较晚，运用时间也不长，目前处于试验和开发阶段，某些方面的问题没有得到较为完善的解决。当前，我国石油开采面临着一些特殊的情况，我国的大部分油田分布在沉积性的盆地当中，有非常多的砂砾覆盖在油田的区域之上，另外，还会有大量的泥沙沉积在油田的储油层之中，间接大大增加了石油开采的难度；与此同时，我国的油田中的油层黏度非常高、而含蜡度非常低，还存在着分布不均匀的问题。面临这些现实的情况，我国石油开采技术人员虽然利用三次采油驱油技术对油层之中残留的原油取得了较高的开采率，但是仍然存在着一些问题：在经济方面，三次采油技术成本较高，在开采的过程中，开采企业需要承担一定的经济风险，使得三次采油驱油技术在短期之内难以进行产业化；在技术专业人才方面，三次采油驱油技术机理复杂，导致操作的难度增加，这对开采人员专业知识储备和技术的要求都比较高，开采人员除了具备石油开采技术的专业知识，还有要掌握物理、化学甚至微生物学的相关知识。

3 油田三次采油驱油技术的具体应用

从全世界范围来看，目前在各大油田的开采过程中，实际应用的三次采油驱油技术包括化学采油驱油技术、注气式采油驱油技术、热力学采油驱油技术等。

3.1 应用化学采油驱油技术开采石油

由于我国石油开采和油田的特性，化学聚合物采油驱油技术在我国得到了非常广泛的应用。化学聚合物采油驱油具有实用性、适用性比较强的特点。我国的油田分布大多集中在东部，这些地区的地质条件主要为陆相储层，油层中原油的黏度比较大，但是其黏度值刚好处在利用化学聚合物采油驱油的最佳粘度范围之内；我国油田分布的地区为陆相沉积，这个特殊的储层条件不利于注水式采油驱油，但是十分合适利用聚合物采油驱油；另外，我国油田中原油所在的地层温度保持在50～55 ℃，在这种温度范围内，化学聚合物不会因为温度过高而产生化学降解和变质。利用化学聚合物采油驱油技术在我国东部地区进行石油开采，能够让原油的采收率提高8%～10%。此外，化学聚合物采油驱油技术还有一个十分有利的条件，即聚合物采油驱油所运用的工艺和设备相对较为简单，其操作的机理十分清晰。综合上述，在我国大部分的石油分布地区，尤其是东部地区，利用化学聚合物采油驱油技术进行原油开采收益十分明显。

另外，从全世界的应用范围来看，化学采油驱油技术除了有化学聚合物采油驱油技术之外，还有化学活性剂采油驱油技术等，在其他地区和国家也有着较为广泛的应用，取得了较好的石油开采效果。这种较为具体的分类让化学采油驱油技术可以变得更加细致，能够应用于不同的、更加广泛的开采领域和地区。

3.2 应用注气采油驱油技术开采石油

应用注气式采油驱油技术开采石油，是将气体混合物注入到地底油田的油层之中，注入的气体包括二氧化碳、氮气、天然气等多种气体，这种方式替代二次采油驱油技术中的注水式，弥补了注水式的弊端，实现了三次采油驱油技术。对于注入气体的选择和注入的方式，也经过了很长时间的发展变化过程，最开始利用的气体是烃类物，但是使用的成本非常大，所以逐渐弃了这种方式[2]。目前，我国应用注气式采油驱油技术使用最为广泛的气体是二氧化碳。由于我国北方地区以煤炭为主要能源，因此产生了大量的二氧化碳，二氧化碳过多会带来环境污染问题，还使得周围大气温度升高等，将能源废物排放的二氧化碳利用到注气式采油驱油的石油开采技术当中可以降低成本，同时改善了空气质量，起到低碳环保的作用，这是一项实现双赢的工作[3]。

3.3 应用热力学采油驱油技术开采石油

热力学采油驱油技术，又可以称为物理学采油驱油技术，利用的是物理学的热力原理。这种技术是通过将产生的物理热能传输到地底的油层之中，热能运动的过程中，石油会被驱动运行到油井的附近，从而使得石油开采工作变得更为便捷。热力学采油驱油技术是利用热胀冷缩的物理学原理和性质，结合蒸馏的作用，产生了机理反应，让油层之间、油层与土壤之间产生一系列的物理反应，加快石油的开采速度和效率。相对与注水式或者注气式的采油驱油技术而言，热力学采油驱油技术在利用热能作用的情况下有效地扩充地底油层的空间，从而提高石油的开采效率。

4 结语

三次采油驱油技术通过物理和化学方法相结合的方式，大大提高了油田石油开采的便捷程度和速度，对我国石油开采率的提高起到了至关重要的作用，虽然目前该技术的应用还存在一些现实问题，但是相信随着理论和实践的发展，这些问题在未来会得到克服。