三次采油 Enhanced oil recovery
提高采收率基础知识
ASR，改进二次采油方法（ Advanced Secondary Recovery ） 如钻加密井，水平井，调剖等
一、概述
水驱（包括调剖、堵水） 聚合物驱 碱驱 化学驱
几个概念
表面活性剂驱
复合驱
EOR
方法
气驱
烃类混相驱 混相驱 非烃类混相驱
非混相驱（注烃类或非烃类气体的非混相驱）
注蒸汽 热力采油 原油地下燃烧（火烧油层）
留 下 油 滴
二、采收率与影响采收率的因素
(2) 岩石的润湿性
孔隙表面亲油时， 水驱油后在孔隙中 留下油膜： 在亲油孔隙中的水驱油现象
二、采收率与影响采收率的因素
(2) 岩石的润湿性
对于亲水岩石，毛管力是驱油动力，驱替效率高。 对于亲油岩石，毛管力是驱油的阻力，驱替效率低。
地层表面中性润湿水驱采收率高于水湿岩心的采 收率高于油湿岩心采收率。
3、气体混相驱
（成熟技术）
烃类混相驱
非烃类混相驱
4、热力采油
注蒸汽（成熟技术） 原油地下燃烧（火烧油层）
5、微生物采油
6、物理法采油
三、提高采收率的方法
---化学驱
化学驱又叫改型水驱化学法，通过向油藏注入化学剂，以改 善流体的驱油及波及性能，如降低界面张力、改善流度比等， 从而提高原油的采收率。
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提高采收率基础知识
准东采油厂勘探开发研究所 2013年10月
一、概述
几个概念
*
一次采油：利用油层原有的能量采油。 特征：不注入任何流体 天然能量（油层的弹性能、水的位能、气体析出的容积能） 10%-25%的采收率 二次采油：一次采油后的采油。 特征：注入流体 补充能量（注水、注气） 15%-25%的采收率
三次采油的技术原理
三次采油技术原理一、三次采油概况和基本原理石油是一种非再生的能源，石油采收率不仅是石油工业界，而且是整个社会关心的问题。
由于石油是一种流体矿藏而带来独特开采方式。
石油开采分为三个阶段。
一次采油是依靠地层能量进行自喷开采，约占蕴藏量15~20%。
在天然能量枯竭以后用人工注水或注气，增补油藏能量使原油得到连续开采，称之二次采油，其采收率为15-20%。
当二次采油开展几十年后，剩余油以不连续的油块被圈捕在油藏砂岩孔隙中，此时采出液中含水80~90%，有的甚至高达98%，这时开采已没有经济效益。
为此约有储量60~70%的原油，只能依靠其他物理和化学方法进行开采。
这样的开采称之三次采油，国外亦称EOR（Enhanced Oil Recovery）技术。
据我国对十三个主要油田的82个注水开发区，进行系统的筛选和科学潜力分析，结果表明，通过三次采油方法能提高采收率12.4%，增加的可采储量相当全国目前剩余储量的56%[1]。
当然是说，若把这种潜力都挖掘出来，我国的可采储量可以增加一半以上，为此发展三次采油是必经之路。
通常提高采收率有三类。
第一类为热力法，如火烧地层，注入过热蒸气；第二类为混相驱，即注入CO2气到原油中进行开采；第三类为化学驱，如碱水驱、微乳液驱和三元复合驱等。
这次重点是介绍化学驱。
1.注水开采后，原油为何大量留在地层。
（1）油藏岩石的非均质性。
例如在庆油田葡萄花油层属于正韵律沉积，下粗上细。
下部的渗透率高于上部，在注水驱时往往沿着油层下部推进，而上部油层则继续留下大量未被驱扫的原油。
这说明水不能被波及到低渗透油层。
由于油藏岩石非均质性，阻止水的波及系数的提高。
（2）油层岩石的润湿性岩石为水润性，注水能把岩石表面的原油冲刷下来。
反之，岩石为油润性，注水只能冲刷一部分原油。
这种驱出原油的量，称之洗油效率。
洗液效率=（注水波及到油区所采出的油容积）/（整个波及油区储量油的容积）（3）毛细管的液阻效应当驱动原油在毛细孔中运移到达喉道时，原油块要发生变形，产生附加压力，用Laplace方程计算。
油气田开发概论第6章、提高采收率技术
4、化学复合驱
化学复合驱是由聚合物、活性剂、碱以各种形式组合驱动。 包括：二元驱和三元驱。
驱 油 机 理 聚合物的流度控制作用：聚合物可以使水相粘度增加，渗透率降低， 以提高波及系数为主；
降低界面张力：表面活性剂或碱与原油中的酸性成份反应就地生成的 表面活性剂，可降低相间界面张力和残余油饱；
另外：复合驱还有碱驱所具有的乳化携带、捕集、聚并、润湿反转等 机理。
2、提高原油采收率 ——在我国各油田的潜力非常大。 原油可采储量的补充，越来越多地依赖于已探明地质储量中采收率的提
高。
注水开采只是整个油田开发全过程度一个阶段，而提高采收率则是油田 开发永恒的主题。
四、提高采收率的途径
第一，通过降低流度比以提高波及系数，同时尽可能适应油层的非均质
性，以减少非均质性对驱油过程的不利影响；
Recovery”,即EOR或Improvement Oil Recovery，即IOR)。
概 述
一次采油
依靠
天然能量
人工注水 注气
化学驱 混相驱 热力采油 微生物采油
二次采油
立足
物理、机械和力学等宏观 作用
三次采油 (强化采油)
应用
化学、物理、热力、生物 或联合微观驱油作用
第一节 基本概念
一、提高石油采收率（EOR） ——向地层中注入驱油剂，改善油藏及其流体的物理化学性质，提高 宏观与微观驱油效率的采油方法统称为提高石油采收率方法。
二、气驱
凡是以气体作为主要驱油介质的采油方法统称为气驱（Gas Flooding）。
按照相态特性分类：混相驱和非混相驱 按照驱替介质分类：二氧化碳驱 氮气驱 轻烃驱 烟道气驱
1、混相驱油法
混相驱：指向油藏中注入一种能与原油在地层条件下完全或部分混相的流体
对几种驱油技术的分析与探讨
对几种驱油技术的分析与探讨关键词：驱油聚合物二氧化碳微生物一、聚合物驱油技术聚合物驱是一种比较有效的提高原油采收率的三次采油方法。
目前，聚合物驱油技术尽管已取得了突破性进展，但由于聚合物驱油技术的复杂性使我们对其驱油机理尚未真正搞清。
具体表现在现场聚合物驱油过程中提前见效的问题；产出液中聚合物浓度逐渐升高直至突破的问题等等。
所以现阶段研究聚合物驱油技术有一定实践价值。
注入驱油剂来开采油层的残余油为强化采油（enhanced oilrecovery，简称eor或improved oilrecovery，简称ior），又称3次采油（tertiary oil recovery），可使采收率提高到80% ～85%。
聚合物驱就是一种比较有效的提高原油采收率的3次采油方法，它能在常规水驱开采后期，使油藏采收率再提高8%左右，相当于增加四分之一的石油可采储量。
聚合物驱（polymer flooding）是指在注入水中加入少量水溶性高分子量的聚合物，增加水相粘度，同时降低水相渗透率，改善流度比，提高原油采收率的方法。
它的机理是所有提高采收率方法中最简单的一种，即降低水相流度，改善流度比，提高波及系数。
一般来说，当油藏的非均质性较大和水驱流度比较高时，聚合物驱可以取得明显的经济效果。
聚合物驱提高采收率的机理是：原油采收率是采出地下原油原始储量的百分数，即采出的原油量与原始地质储量的比值，它取决于驱油剂在油藏中波及体积和驱油效率。
聚合物驱不仅可以提高波及系数，而且还可以提高水波及域内的驱油效率。
我国对聚合物驱提高油田采收率技术极为重视，投入了大量的人力、物力进行理论技术攻关和现场试验，并取得了丰硕的成果。
特别是“七五”“八五”“九五”科技攻关及国家973项目的研究，大大促进了聚合物驱油技术的发展。
自1996年聚合物在大庆、胜利、大港等油田大规模推广应用以来，形成了1000×104t的生产规模，为国家原油产量保持稳中有升发挥了关键的作用。
EOR第一章讲解
第一章 提高采收率概述
四.提高采收率的方法
1、水驱（调剖、堵水）
2、化学驱（聚合物、活性剂、碱等一元驱动、二元复合 驱、三元复合驱等）； 3、气体混相驱（LPJ、富气、高压干气、CO2、N2、烟道气 驱等）；
4、热力采油（蒸汽吞吐、蒸汽驱、火烧油层等）；
5、微生物采油（微生物驱、微生物调剖、微生物降粘、 微生物防蜡等）。
当用平衡润湿角判断时，水对地层表面润湿角小于90 为水湿，大于90 。 为油湿， 90 为中性润湿。
。
。
。
当用前进润湿角判断时，水对地层表面润湿角小于90 为水湿，大于140 。 。 为油湿， 90 ~140 为中性润湿。
。
。
当用后退润湿角判断时，水对地层表面润湿角小于60 为水湿，大于100 。 。 为油湿， 60 ~100 为中性润湿。
当用IAH判断时，IAH在0.3~1.0范围的表面为水湿； IAH在-1.0~-0.3范围的表 面为油湿，IAH在-0.3~0.3范围的表面为中性润湿。
测试特点：过程复杂，周期长，测试范围从强水湿到强油湿，数值定义及边界清楚，对中 性润湿条件不敏感，考虑到该条件对对油气勘探开发影响不大，推荐使用。
二、波及效率（系数）
EV－波及效率（系数），又称为扫描效率或宏观驱油效率
指注入流体波及区域的体积 与油藏总体积之比
EV
Vsw V
(1-3)
Vsw－注入流体的驱替体积； Ev－体积波及系数（效率）。
V－油藏总体积；
三、驱油效率
ED－驱油（洗油）效率，又称为微观驱油效率。
指注入流体在波及范围内 ，采出的油量与波及区内石油储量的体积之比
（2）孔喉大小分布曲:通常由压汞法的毛细管压力曲线得到。曲线峰值 对应的r为出现频率最高的孔喉半径，峰值越高表示越均匀， 峰值越靠右说明大孔喉出现的频率越高。
三次采油技术现状及展望
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。
一、三次采油的基本原理经过一、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。
采收率
提高采收率一、名词解释、填空1.EOR：enhanced oil recovery的英文缩写，它是常规油藏的三次采油技术及非常规油藏强化2.采油技术的总称。
3.特性粘度：极稀溶液的比浓粘度。
4.水解度:在NaOH的作用下，HPAM的酰胺基转变为羧钠基的百分数。
5.原油采收率：原油采出量与油藏中原始地质储量之比。
6.残余油：注水波及区内水洗后所剩下的油为残余油，其分布一般均无水力连贯性。
7.聚合物的分子量：分子量越大，表观粘度越大，增粘效果越好，水溶性越差。
8.毛管数：油层孔隙中驱替残余油滴的驱动力与阻力的比值，即驱油过程中粘滞力和毛管力的比值。
9.聚合物的滞留：分为吸附滞留、机械捕集、水力滞留、物理堵塞。
10.混相驱油：即消除相界面的驱油方式。
分为一次接触混相和多次接触混相。
11.渗透率变异系数：统计层段内各油层渗透率的均方差与平均渗透率的比值。
12.调剖：成层状的非均质地层，由于层间渗透率差异太大，用流度控制仍然不能抑制舌进，应进行人工降低高渗层渗透率的技术措施，称为调剖。
13.流体的类型：牛顿流体、非牛顿流体；单向流体、多相流体。
14.聚合物：是由大量的简单分子经聚合而成的高分子量的大分子所组成的天然的或合成的物质。
例，聚丙烯酰胺。
15.乳状液：是指在表面活性物质作用下，一种液体以液珠的形式分散在另一种液体中的非均相体系。
16.剩余油泡沫：水未波及到的区域内所剩下的油为剩余油。
17.干式燃烧：注入空气或氧气使油层就地燃烧的方式。
18.湿式燃烧：在干式燃烧的基础上，采用水与空气交替注入的方式进行稠油开采的方式。
19.表面活性剂：具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列，并能使表面张力显著下降的物质。
20.不可入孔隙体积：在多孔介质渗流过程中，有些孔隙能让水通过，却限制了聚合物分子的进入，这部分称为不可进入孔隙体积，即IPV。
二、简答1.聚合物驱油机理？主要是利用聚合物增加注入水的粘度，降低油水流度比，提高波及系数。
采油方法简介
气体混相驱
液化石油气段塞驱 富气段塞混相驱 高压干气驱 二氧化碳驱 氮气驱 烟道气驱
蒸汽吞吐
热力采油
蒸汽驱
火烧油层
EOR
聚合物驱
表面活性剂驱
碱水驱
聚合物—表面活性剂驱
化学驱
碱—聚合物驱
碱—聚合物—表面活性剂驱（ASP）
微生物采油
微生物驱 微生物调剖 微生物降解稠油
采油方法简介
从采油的阶段和技术手段上分，石油开采可以分为 3 个阶段。即一次采油、 二次采油和三次采油。
一次采油，是指利用油藏天然能量进行采油，不向地层补充能量，是油藏开 采的第一个阶段，天然能量包括天然水驱、弹性能量驱、溶解气驱、重力驱、气 顶驱等。油田的投资主要在钻井和油气集输两个方面，也是油田开发的第一次投 资过程，因此称为一次采油。其优点是成本低，缺点是油层能量下降快，采收率 低，一般不会超过 15%。
二次采油，是指向地下油层注水或者注气补充能量进行开采，以保持地层能 量为目的的提高采收率的采油方法。从岩石中驱替原油最直接的方法就是用另外 一种液体，驱替液体必须比驱替的油便宜得多，当水被用作驱替介质时，则二次 驱替过程就被称为水驱；当气被用作驱替介质时，则二次驱替过程就被称为气驱。 水驱是应用最广泛、最成功的二次采油方法。其优点是采收率较高，能够较好地 保持地层能量，缺点是成本较高。二次采油的采收率可以达到 45%。
二次采油后，油藏中还存有大量的原油，需要进行三次采油（Enhanced oil recovery EOR）。三次采油是指通过注入其他流体，采用物理、化学、热量、生 物等方法改变油藏岩石及流体性质，提高水驱后油藏的采收率。按照上诉采油阶 段来划分石油开采方法的最大缺陷是现在许多油藏的开发过程并不是按照上诉 过程进行的，如克拉玛依油田稠油油藏就是直接采用蒸汽吞吐和蒸汽驱的方式开 始开采的。这表明，油藏不经过一次采油、二次采油，直接进行三次采油可以获 得更高的采收率。因此，三次采油的概念已经失去了一定的应用型，而提高采收 率（EOR）的概念更为人们所接受。
微生物三次采油论文：三次采油菌配伍发酵性能的研究
微生物三次采油论文：三次采油菌配伍发酵性能的研究【中文摘要】微生物提高石油采收率技术（Microbial Enhanced Oil Recovery Technology, MEOR）是一项适用范围广、经济效益好、工艺简单、无污染的综合性三次采油技术。
其主要机理是利用微生物及其代谢产物作用于原油,从而降低原油黏度与油水间界面张力以改善原油在油藏中的流动性,最终提高驱油效率。
本实验对黑龙江大学生命科学学院采油微生物实验室保存的菌种和从大庆油田油污水样与土样中分离的菌种进行初筛,得到10株单一代谢物产量高的细菌。
对筛选出的10株菌做原油乳化和降黏实验,选出6株采油性能好的菌株并在不同温度、酸碱度、盐度条件下检测细菌生长情况。
选取无拮抗作用的菌株进行配伍发酵实验,得到环境适应能力及原油降黏能力均好的一组配伍混合菌2-2、S2-1、YG1-2,其原油降黏率为76.80%,在温度35-50℃、酸碱度pH5-9、盐度0.3%-3%的范围内菌浓度OD600 >2.0,混合菌有机酸产量为2.907 g/L,脂肽产量为803.6mg/L。
结合细菌的形态学观察、生理生化特征实验及16SrDNA序列分析,鉴定三株菌分别为:2-2枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）、S2-1苏云金芽孢杆菌（Bacillus thuringiensis）、YG1-2蜡样芽孢杆菌（Bacillus cereus）。
发酵条件经正交实验优化后,配伍菌的原油降黏率达到83.46%,较优化前提高了8.67%。
实验结果表明,配伍混合菌在耐温性,耐盐性,耐酸碱性及原油的降黏率上均优于单菌,具有配伍优势。
【英文摘要】Microbial Enhanced Oil Recovery was a comprehensive EOR technique, which wide application, good economical returns, simple process, no pollution. The main mechanism is the use of microbes and their metabolites acting on the crude oil, thereby reduce oil viscosity and interfacial tension between oil and water in order to improve the flow of crude oil in the reservoir, finally improve the efficiency of oil displacement.In this experiment, first, strains which are presered of the laboratory and collectded Daqing Oilfield waste water samples and soil samples are screened. 10 strains of high yield of Single metabolite are obtained, do viscosity reduction of crude oil emulsion test for 10 strains. Selected 6 strains which have good effect in MEOR detection growth of strains under different temperatures, acidities, salinities.Selected no antagonistic strains to do fermentation compatibility test, obtain environmental adaptability and the viscosity reduction of crude oil capacity both good compatible of strains 2-2、S2-1、YG1-2,crude oil viscosity reduction rate of76.80%,Temperature 35-50℃, pH 5-9, salinity range of 0.3% -3% of the strains to maintain the concentration of OD600 > 2.0 mixed strains production of organic acid is 2.907 g /L,Lipopeptide yield 803.6mg / L.After the strain morphological,physiological and biochemical characteristics test and identification of 16SrDNA,Three strains were: 2-2 （Bacillus subtilis）, S2-1 （Bacillus thuringiensis）, YG1-2 （Bacillus cereus）. Fermentation conditions optimized by orthogonal test, Compatibility of strains of crude oil viscosity reduction rate 83.46%, than before optimization increased 8.67%.The results show that compatibility of mixed strains on the temperature resistance, salt resistance, acid resistance and viscosity reduction of crude oil are better than single strain, have advantages of compatibility.【关键词】微生物三次采油筛选配伍发酵生物表面活性剂【英文关键词】microbial enhanced oil recovery (MEOR) screening combination fermentation biosurfactant【备注】索购全文在线加好友：1.3.9.9.3.8848同时提供论文写作一对一指导和论文发表委托服务【目录】三次采油菌配伍发酵性能的研究中文摘要3-4Abstract4第1章绪论10-20 1.1 前言10-11 1.2微生物采油技术的发展历程与研究现状11-14 1.2.1 微生物采油技术的发展历程11 1.2.2 国外研究现状11-13 1.2.3 国内研究现状13-14 1.3 微生物提高石油采收率的方法与机理14-16 1.3.1 地面法及其作用机理14-15 1.3.2 地下法及其作用机理15-16 1.4 微生物采油技术的优势与不足及其发展前景16-17 1.4.1 利用微生物采油的优势16 1.4.2 微生物采油技术的不足与面临的困难16-17 1.4.3 微生物采油技术的发展前景17 1.5 采油菌配伍的目的与作用17-18 1.6 本论文目的及研究内容18-20 1.6.1 本论文研究目的18-19 1.6.2 本论文研究内容19-20第2章采油菌株的筛选与鉴定20-43 2.1 材料与方法20-25 2.1.1 菌株样品的采集与预处理20 2.1.2 培养基20-21 2.1.3 主要仪器设备21-22 2.1.4 菌株样品的分离与纯化22 2.1.5 菌株的筛选22-24 2.1.6 菌株的鉴定24-25 2.2 结果与分析25-42 2.2.1 菌株分离与纯化25-26 2.2.2 菌株的筛选26-38 2.2.3 备选菌株的鉴定结果38-42 2.3 本章小结42-43第3章优势单菌株采油菌驱油性能分析43-66 3.1 材料与方法43-48 3.1.1 菌株43 3.1.2 培养基43-44 3.1.3 主要仪器设备44 3.1.4 菌株发酵培养及生长曲线绘制44 3.1.5 原油乳化实验及乳化液pH 值动态分析44-45 3.1.6 采油菌降解原油黏度实验45 3.1.7 温度、酸度、盐度对菌浓度的影响45-46 3.1.8 菌株产表面活性剂的定性定量分析46-47 3.1.9 菌株产酸的定性定量分析47-48 3.2 结果与分析48-65 3.2.1 菌株的生长曲线48-49 3.2.2 原油乳化效果49-52 3.2.3 采油菌降黏率测定结果52-53 3.2.4 温度对菌株生长的影响结果53-56 3.2.5 酸度对菌株生长的影响结果56-59 3.2.6 盐度对菌株生长的影响结果59-62 3.2.7 表面活性剂的性质鉴定与定量结果62-63 3.2.8 有机酸定性定量结果63-65 3.3 本章小结65-66第4章配伍菌株驱油性能的评价与发酵条件优化66-90 4.1 材料与方法66-69 4.1.1 配伍菌株66 4.1.2 培养基66 4.1.3 主要仪器设备66-67 4.1.4 配伍菌株拮抗性实验及采油性能分析67 4.1.5 配伍菌的原油乳化实验67 4.1.6 原油降黏实验67-68 4.1.7 配伍菌对不同温度、酸度、盐度的耐受性实验68 4.1.8 不同浓度比例菌株配伍对总菌量的影响68 4.1.9 配伍菌株菌浓度与降黏率关系68-69 4.1.10 最优菌株配伍组合有机酸含量测定69 4.1.11 最优菌株配伍组合表面活性剂定量分析69 4.2 结果与分析69-81 4.2.1 不同菌株之间拮抗性及采油性能测试结果69-73 4.2.2 原油乳化实验结果73-74 4.2.3 配伍菌对原油的降黏结果74 4.2.4 配伍菌对不同温度、酸度、盐度的耐受性实验结果74-79 4.2.5 不同浓度比例菌株配伍对总菌量影响79-80 4.2.6 配伍菌株菌浓度与降黏率关系曲线80-81 4.2.7 最优菌株配伍组合有机酸含量81 4.2.8 最优菌株配伍组合表面活性剂产量81 4.3 混合菌配伍发酵条件优化81-89 4.3.1 培养基成分优化实验82-87 4.3.2 培养条件优化实验87-89 4.3.3 验证试验89 4.4 本章小结89-90第5章讨论90-92结论92-94参考文献94-99附录99-105致谢105。
三次采油技术
使原油膨胀、降低原油粘度、改变原油密度、对岩石起酸化作用、压力下 降造成溶解气驱。
12
气驱
2、液化石油气驱
特点：混淆效率比较高 只需要一次接触
原理 1、低界面张力机理：混相即不存 在界面，界面张力为0，毛管数最 大，因此有很高的吸油效率。 2、降低原油粘度机理：与油混相 后可降低油的粘度，提高油的流度 ，改善驱油介质与油的流度比，有 利于提高波及系数。。
改善流度比 提高波及系数
采出井
注入井
排驱前缘不稳定， 波及系数低
排驱前缘平缓稳定， 波及系数高
5
化学驱油
适应条件
原油：稀油，密度<0.968,粘度<150mPa·S; 水质：矿化度<40000mg/L,钙镁离子含量<500mg/L, 最好不含三价的金属 离子； 油藏：温度<93℃(最好<70 ℃),深度<2740m,油田整装，油层较厚，油水井 对应关系较好，尚有增产潜力的油藏。
油水界面张力，形成乳状液和改变岩石润湿性，提高波及系数和驱油效 率。 使用条件
碱驱油层的原油有足够高的酸值，当原油的酸值小于0.2mg·g·l 时，油层就不宜进行碱驱，原油中的石油酸与碱的反应产物为表面活性 剂。 使用药剂
氢氧化钠、硅酸钠、碳酸钠、原硅酸钠
8
化学驱油
4、三元复合驱
三元复合驱油技术是指将碱、表面活性剂和聚合物按照一定比例混 合后注入地层，达到提高采收率目的的一种化学驱技术。
易混相，效果好，但受CO2资源限制。
气
液化石油气驱 较易混相，效果好，但受成本资源限制。
驱 烟道气驱 不易混相，效果较好，但受地域限制。
N2驱
难以混相，油藏要求条件高，效果较好，资源丰富， 无污染，无腐蚀，易于推广。
三次采油技术的现状及发展趋势
三次采油技术的现状及发展趋势摘要：在油田二次采油达到经济极限后，向地层中注入化学流体或能量，通过引起地层物理化学变化来提高采收率的方法通常被称为“三次采油”，包括化学驱、气相溶剂驱和热驱等。
目前，我国大部分油田都处于水驱(二次采油)开发后期，水驱后仍有大约65%的矿藏原油留在地下。
面对我国能源短缺和世界石油价格不断高涨的不利局面，对我国现有油田进行三次采油(enhanced oil recovery, EOR)技术的开发应用己势在必行。
关键词：三次采油技术现状发展我国最早的EOR技术研究是新疆克拉玛依油田，1958年开始研究火烧油层。
大庆油田在投入开发时就开展了EOR技术的研究，是我国EOR项目研究最多的油田。
20世纪80年代初期，国内外研究出碱/表面活性剂/聚合物三元复合驱提高采收率的新技术。
其实质是利用化学碱与原油中的有机酸反应生成具有表面活性的石油酸皂，石油酸皂与外加的表面活性剂相互作用，可大幅度降低油/水IFT[解释清楚]，从而达到提高采收率的目的。
我国的大庆油田进行碱/表面活性剂/聚合物(alkaline/surfactant币olymer,ASP)三元复合驱先导性矿场试验结果表明，ASP三元复合驱可比水驱提高采收率20%;胜利油田先导性矿场试验比水驱提高采收率15%以上;美国在West Kiehl和Cambridge等油田也进行了先导性试验，比水驱提高采收率25%左右。
因此，ASP三元复合驱被认为是继聚合物驱之后的一种更有潜力的三次采油新方法，而受到国内外的广泛关注。
一、我国三次采油现状1我国三次采油概况我国非常重视三次采油技术的发展。
1979年,我国将三次采油列为油田开发十大科学技术之一,揭开了我国三次采油发展的序幕。
随后的“七五”、“八五”和“九五”期间,国家对三次采油技术不仅重视室内研究,还安排许多现场试验,使得我国部分三次采油技术达到了世界领先水平。
由于缺乏足够的气源和我国油藏具体特征,我国主要发展了化学驱和热力采油,气驱和微生物驱基本处于室内研究和先导试验阶段。
采油工程专业术语(翻译)
游离气（free gas）：在储层中，密度大于自身的储层流体（如原油）、呈游离状态的天然气。
摩擦损失（friction loss）：由于机械运动部件之间摩擦而引起的机械能量损失。 减阻剂（friction reducing additive）：促进水泥浆在低速泵入条件下进入紊流状态的水泥添加剂。
提高原油采收率（enhanced oil recovery）：一般指三次采油技术，即通过改变油藏中的原油特性提高原油采收率。
断层（fault）：地壳的破裂带，伴随着断裂的两盘相对位移。
指进（fingering）：采油期间发生的水或气侵入储层的现象。
固定式钻井平台（fixed-platform rig）：通过打桩固定在海底的钻井装置。
褶皱（fold/foldine/footage-rate contract）：一种钻井合同，其规定根据钻井进尺计酬支付给钻井工作者。
地层损害（formation damage）：井眼附近因地层条件而阻碍生产的情况。 地层评价（formation evaluation）：利用包括钻井液和岩屑分析录井、取心及岩心分析、电缆测井、井壁取心、电缆式地层测试和中途测试等各项技术评估地层的产油气潜力及其容量。
天然气处理（gas conditioning）包括油气分离、乳状液处理以及气体净化灯天然气处理措施。
气举（gas lift）：利用压缩气体降低密度把井内原油举升到地面的一种人工采油方式。
自喷井式井（flow test）：一口井按一定的产液速度敞喷期间，通过测量井段的总压降和每单位压降确定井的生产能力。
降滤失剂（fluid loss additive）：水泥中混合的添加剂，用以减小渗滤速度，防止注水泥作业时流体漏失。
三次采油理论简介
0.48
8.0
8.3
84.7
57.0
25.4
19.1 16.4 3.5
0.54 3 2.4 4 0.8 4 0.4
时间98.6.5 （调剖前）
8.4
时间98.6.5 （调剖后）
60.9
时间98.6.5 （调剖后）
调剖前后吸水剖面对比
5、高分子量聚合物前置段塞可大大改善聚合物驱效果
由于高分子量聚合物具有： 更好的增粘性 更大的残余阻力系数 更高的粘弹性 因此，在相同聚合物用量和注入能力允许的条件下， 聚合物分子量越高，采收率提高幅度越大。
二、复合驱机理
二元/三元复合驱技术既扩大波及体积，又提 高驱油效率，主力油层试验表明，可比水驱提高采收率 20个百分点。目前已形成了表面活性剂研制、检测及评 价、配方优化、矿场试验方案设计等配套技术。
二元复合驱驱油机理
二元复合驱采收率
流度比 毛管数
EV——波及效率 ED——驱油效率
决定于 决定于
2、现场应用存在问题 ①泡沫驱的适用条件筛选 泡沫驱目前尚未建立起系统有效的油田适用标准。泡沫驱的注入方式、 注入速度、表面活性剂的浓度等重要的施工参数并未与油田的地层物性、 流体性质、以及温度压力等因素进行有效的结合。 ②泡沫的稳定性 泡沫体系一个很大的缺点即为稳定性差，施工后有效期短。中国普遍 采用的泡沫复合驱在一定程度上解决了该问题，但主要是聚合物以及碱的 作用弥补了泡沫破裂的问题，并不是根本上解决了泡沫的稳定性问题。 ③泡沫驱的传播距离 泡沫驱其影响的主要范围为井筒周围不超过100m的范围。在这种情况 下很难对油藏深部的流体流动性产生影响。
艺、地面工程等三次采油系列配套技术
三次采油提高采收率的研究与实践起源于大 庆油田开发初期。1965年大庆油田在勘探开发研 究院成立了提高采收率实验室，近四十年来先后 研究了：
EOR
第一章一、基本概念：EOR：Enhanced Oil Recovery 强化采油，提高（原油）采收率包括采收率超过一次采油的二次采油和三次采油。
三次采油：二次采油后的采油。
这种采油是以注入特殊流体（如聚合物溶液、碱溶液、表面活性剂溶液或体系、二氧化碳、水蒸气）为特征。
采收率：采收率（E R）=采出储量（N R）/地质储量（N）对于水驱油采收率（E R）=波及系数（E V）×洗油效率(E D)波及系数:指工作剂驱到的体积与油藏总体积之比洗油效率:指在波及范围内驱替出的原油体积与工作剂的波及体积之比渗透率变异系数:表征各小层渗透率的差异，从而描述层间的非均质程度。
Dykstra&Parsons定义的变异系数为：V k=(K50-K84.1)/K50描述油层的纵向非均质性。
孔喉比:孔隙半径与喉道半径之比。
孔喉配位数:与一个孔隙相连的喉道数。
孔喉表面粗糙度:孔喉真实面积与表观面积之比。
流度: 流体的相渗透率与其粘度之比。
λi＝K i/μi流度比：指驱油时驱动液流度与被驱动液（原油）流度之比。
M<1有利。
润湿性：地层表面的润湿性可分为水湿、油湿和中性润湿三类。
毛管数：粘滞力与毛管力的比值二、基本方法：EOR的方法：水驱法、化学驱、气驱、热力采油P2宏观非均质性：渗透率变异系数微观非均质性：孔喉大小分布曲线、孔喉比、孔喉配位数、孔喉表面粗糙度渗透率变异系数的求取方法：P5减小流度比的方法：（1）减小K rw；（2）增加K ro；（3）减小µo；（4）增加µw。
润湿性的判断方法：润湿角法P7 、USBM指数法P8、Amott指数法P7增大毛管数的方法或途径：（1）减小σ，因此提出表面活性剂驱和混相驱的采油法。
（2）增加µd，这也是提出聚合物驱的依据。
（3）提高V d ，但有一定限度。
布井的几种方式：四点、五点、七点和九点井网三、综合思考题1.影响采收率的因素有哪些？影响波及系数的因素：流度比、油层岩石宏观非均质性影响洗油效率的因素：岩石的润湿性、孔隙结构、流体性质、毛管数2.润湿性对水驱采收率有什么影响？对于亲水岩石，毛管力是驱油动力，驱替效率高，采收率高；当压差较大时，俘油残留于小孔道内。
三次采油和聚合物驱相关知识
其中聚合物的作用
(1)聚合物改善了表面活性剂和碱溶液对油的流度比。
(2)聚合物增加驱油介质的稠化，可减小表面活性 剂和碱的扩散速率，从而减小它们的药耗。
(3)聚合物可与钙、镁离子反应，保护了表面活性 剂，使它不易形成低表面活性的钙、镁盐。
(4)聚合物提高了碱和表面活性剂形成的水包油乳 状液的稳定性，使波及系数和洗油能力有较大 的提高。
微生物采油技术适合条件
温度：小于85℃ 渗透率：微生物吞吐大于8.0×10-3μm2，微生物驱 >15×10-3μm2 含蜡量：大于10 矿化度：小于250 000ppm（最佳小于500 000ppm） 含水率：大于5％ 孔隙度：大于15% 微量元素 ： 砷、汞等<15mg/L pH值：4～9 油水井间距 ：小于250m（最佳小于150m）
三次采油基础概述
三次采油面临的问题与对策
三次采油一般是在注水采油根本完毕的根底上进 展的。在注水采油根本完毕时，油田的剩余油主 要存在两种根本的类型：一种是根本未动用的剩 余油，它主要包括油藏平面和剖面控制不住的剩 余油，这类剩余油在原注采井网条件下一般水洗 不到，只有通过层系或井网的调整，才能有效地 予以驱替采出；显然这类剩余油一般不在三次采 油的范围。因此，三次采油所针对的目标，只能 是第二种剩余油类型，即水洗程度不高、动用较 差的剩余油。
• 热力采油 • 混相驱 • 微生物采油技术 • 碱水驱 • 外表活性剂驱 • 三元复合驱 • 泡沫复合驱 • 聚合物驱
● 热力采油（ Thermal Recovery ）
1、主要的热采方法 蒸汽吞吐、蒸汽驱、火烧油层等
2、主要机理 ●μoil下降，流度比（M）下降, 波及体积增大，产量上升 ●温度上升, 原油热胀(ΔV) ●温度上升，部分轻质成份汽化而运移走 ●润湿性改变呈更亲水，有利于提高驱油效率 这些因素都可以使经济可采储量和采收率大幅度上升 这种方法在技术上比较成熟, 世界范围内稠油蕴藏量很大，
聚合物驱
小组成员： LOGO
前言
通过注入驱油剂来开采油层的残余油为强化采油 (Enhanced oilRecovery,简称EOR或Improved oilRecovery, 简称IOR),又称3次采油(Tertiary oil Recovery),可使采收 率提高到80% ~85%。聚合物驱就是一种比较有效的提 高原油采收率的3次采油方法,它能在常规水驱开采后期, 使油藏采收率再提高8%左右,相当于增加四分之一的石 油可采储量 大庆油田聚合物驱提高采收率以其规模之大，技术含 量高，居世界领先地位，创造了巨大的经济效益。 LOGO
二、提高采收率的机理
提高采收率的机理包括增粘机理和降低渗透率机理
1、增粘机理
通过增加水的粘度，降低水油流度比，从而提高波及系数
可增加水的粘度的原因：
1.水中聚合物分子互相纠缠形成结构
2、聚合物链接中亲水基团在水中溶剂化 3、若为离子型聚合物，则其在水中电离，产生许多带点符号相同 的链接，是聚合物分子在水中所形成的无规则线团更松散，因而 有更好的增粘能力
三、聚合物驱的影响因素
1、阻力系数： 水的流度与聚合物溶液流度的比值。 表示聚合物对驱动介质流度的影响
三、聚合物驱的影响因素
2、残余阻力系数： 聚合物溶液通过岩心前后的盐水渗透率比值。 表示聚合物对孔隙介质渗透率的影响
阻力系数与残余阻力系数的关系
四、聚合物驱用的聚合物
用于聚合物驱的聚合物应满足的条件
二、提高采收率的机理 2、降低渗透率机理
可通过减少水的有效渗透率，降低水油流 度比，从而提高波及系数。 聚合物之所以能减小水的有效渗透率，主 要由于它可在岩石孔隙中产生滞留。
滞留形式: （1）吸附 聚合物分子通过色散力、氢键或其他作用力在岩石表 面所产生的浓集。 （2）捕集 聚合物分子在水中所形成的的无规线团的半径虽小于 喉道的半径，但他们可通过架桥儿滞留在喉道外。
三次采油 Enhanced oil recovery
三次采油 Enhanced oil recovery (EOR)定义：一种用来提高油田原油采收率的技术，通过气体注入、化学注入、超声波刺激、微生物注入或热回收等方法来实现。
通常把利用油层能量开采石油称为一次采油；向油层注入水、气，给油层补充能量开采石油称为二次采油；而用化学的物质来改善油、气、水及岩石相互之间的性能，开采出更多的石油，称为三次采油。
又称提高采收率(EOR)方法。
提高石油采收率的方法很多，主要有以下一些：注表面活性剂；注聚合物稠化水；注碱水驱；注CO2驱；注碱加聚合物驱；注惰性气体驱；注烃类混相驱；火烧油层；注蒸汽驱等。
用微生物方法提高采收率也可归属三次采油，也有人称之为四次采油。
老化油近些年来，随着各大油田都进入开采的中后期，原油重质化及三次采油技术的使用使大部分开采出的原油以乳状液形式存在，而且乳化严重。
部分乳状液在一定条件和时间内逐渐稳定，并在油水界面处聚结，形成一定厚度，这就是老化油。
广义上讲，老化油是指现有技术手段难以处理的原油，包括油田生产过程中含油污水经污水沉降罐、除油罐、浮选罐等形成的数量可观的污油；污水回收池内的污油；脱水器内油-水过渡层；钻井、作业及原油输送过程中形成的油-水乳状液以及落地油老化油乳状液成分复杂，含有许多导电性较强的黏土和FeS等机械杂质，经常会造成脱水系统净化油含水超标或脱后污水水质超标。
同时，由于这些杂质的导电性较强，往往会导致电脱水装置出现频繁跳闸现象，甚至出垮电场事故。
老化油进入电场后，难于破乳，油水分离速度慢，在电场中易形成水链，引起电场间断放电，严重时垮电场，烧极板。
单独处理系统：从污水沉降罐出来的老化油由于沉积时间久，粘度比较大，所以必须加热、加破乳剂来降低粘度。
老化油通过泵进入水力旋流装置内，离心机高速旋转，在较大离心力的作用下，密度大的固体（污泥）沉降到转鼓壁上。
两相密度不同的液体形成同心圆柱，较轻的液相(油)处于内层，较重的液相(水)处于外层。
提高采收率名词解释（易懂、量大、珍藏版）
提高采收率名词解释（易懂、量大、珍藏版）三次采油 tertiary recovery（tertiary process）指油藏经一次、二次采油后，用各种提高采收率方法，如注热介质、化学剂或气体等流体开采油藏中剩余油的方法。
EOR enhanced oil recovery泛指除注水以外的提高采收率的方法。
包括改善的二次采油方法和三次采油方法。
IOR improved oil recovery它仅指提高采收率的三次采油方法。
在一些文献和专著中已用它代替传统的EOR术语。
ASR advanced secondary recovery指先进的二次采油方法。
据美国新墨西哥州采收率所的研究人员估计，将来ASR术语会被越来越多的采油工程师接受。
平面波及系数 areal conformance指驱油剂在平面上波及的面积As和整个含油面积A的比值，多以EA表示。
即EA=As/A 垂向波及系数 vertical conformance 又称厚度波及系数。
指驱油剂在纵向上波及到的油藏厚度hs与油藏垂直厚度h的比值，以Evs表示。
体积波及系数 volumetric sweep efficiency指驱油剂驱扫过的体积Vs与整个油藏含油体积V的比值，以EV 表示。
驱油剂 oil displacement agent从注入井注入地层，将油驱至采油井的物质。
化学驱 chemical flooding以化学剂组成的各种体系作驱油剂的驱油法。
聚合物驱 polymer flooding 以聚合物水溶液作驱油剂的驱油法。
稠化剂 thickener能明显提高液体粘度的化学剂。
流度控制剂 mobility control agent通过增加液体的粘度和（或）减小孔隙介质渗透率而达到控制流度的化学剂。
聚合物 polymer由重复单元组成的高分子化合物。
合成聚合物 synthetic polymer由单体通过聚合反应得到的产物。
均聚物 homopolymer由一种单体聚合形成的高聚物。
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三次采油 Enhanced oil recovery (EOR)
定义：一种用来提高油田原油采收率的技术，通过气体注入、化学注入、超声波刺激、微生物注入或热回收等方法来实现。
通常把利用油层能量开采石油称为一次采油；向油层注入水、气，给油层补充能量开采石油称为二次采油；而用化学的物质来改善油、气、水及岩石相互之间的性能，开采出更多的石油，称为三次采油。
又称提高采收率(EOR)方法。
提高石油采收率的方法很多，主要有以下一些：注表面活性剂；注聚合物稠化水；注碱水驱；注CO2驱；注碱加聚合物驱；注惰性气体驱；注烃类混相驱；火烧油层；注蒸汽驱等。
用微生物方法提高采收率也可归属三次采油，也有人称之为四次采油。
老化油近些年来，随着各大油田都进入开采的中后期，原油重质化及三次采油技术的使用使大部分开采出的原油以乳状液形式存在，而且乳化严重。
部分乳状液在一定条件和时间内逐渐稳定，并在油水界面处聚结，形成一定厚度，这就是老化油。
广义上讲，老化油是指现有技术手段难以处理的原油，包括油田生产过程中含油污水经污水沉降罐、除油罐、浮选罐等形成的数量可观的污油；污水回收池内的污油；脱水器内油-水过渡层；钻井、作业及原油输送过程中形成的油-水乳状液以及落地油
老化油乳状液成分复杂，含有许多导电性较强的黏土和FeS等机械杂质，经常会造成脱水系统净化油含水超标或脱后污水水质超标。
同时，由于这些杂质的导电性较强，往往会导致电脱水装置出现频繁跳闸现象，甚至出垮电场事故。
老化油进入电场后，难于破乳，油水分离速度慢，在电场中易形成水链，引起电场间断放电，严重时垮电场，烧极板。
单独处理系统：
从污水沉降罐出来的老化油由于沉积时间久，粘度比较大，所以必须加热、加破乳剂来降低粘度。
老化油通过泵进入水力旋流装置内，离心机高速旋转，在较大离心力的作用下，密度大的固体（污泥）沉降到转鼓壁上。
两相密度不同的液体形成同心圆柱，较轻的液相(油)处于内层，较重的液相(水)处于外层。
不同液体环的厚度可通过调液板调节，沉积在转筒壁上的污泥由螺旋输送器传送到转筒体的锥体端，从排料口排出，可以利用输送带输送到指定地点，也可以利用手推车运载污泥。
分离出来的油通过排油管道输送到储存罐，分离出来的水也通过排水管道排出。