世界三次采油技术的现状及国内三采的特点

国内外三次采油技术的现状

摘要：对世界三次采油技术的前期发展、现状和未来发展趋势进行研究，分析了国外采油技术的现状，。结合中国油田具体油藏情况及原油性质，分析了国内三次采油的主要发展方向，以及国内的技术特点，并总结国内三采现阶段必须解决的问题

关键词：三次采油，化学驱，热力驱，CO2混相/非混相驱，中国三次采油

随着经济持续快速增长，油气需求自然水涨船高，石油作为一种不可再生资源，其供应供应却难填欲壑。依靠技术进步，增加新的储量发现，提高油田采收率，增加可采储量，是石油确保原油稳定增长、实现石油资源接替良性循环的必由之路。另外，国内多数油田目前处于高含水期开采阶段，综合采收率仅为32％左右，意味着仍有六成以上的石油“留守”地下。而且，“多井低产”的问题难以回避。三次采油（EOR）技术是一项能够利用物理化学和生物等新技术提高原油采收率的重要油田开发技术。在过去的数十年内，世界石油大国都把如何提高原油才忧虑作为研究工作的重点目标。依靠技术的发展，分析近几年来原油产量构成，提高采收率技术获得的产量已达到相当比重，其中三次采油技术更是功不可没，这技术对减少充分挖掘中国石油自身潜力，维持原油稳产、增产，对于减少我国对外原油依赖程度，确保国家能源安全具有十分重要的意义和战略需要。

世界三次采油发展历程

世界三次采油技术的发展经历了3次阶段的飞跃。

第一阶段：发生在20世纪50年代后期至60年代中期，这是蒸汽吞吐项目的高速发展时期。50年代后期，蒸汽在南美洲委内瑞拉首次用于重油开采，从此在世界范围内打开了重油这个资源宝库。60年代中期，美国蒸汽项目数和产量激增，实施中的蒸汽项目达到了132个，其中蒸汽吞吐项目达94个，蒸汽驱项目38个。

第二阶段：发生在20世纪80年代，化学驱的发展达到高峰期。据1971年调查，美国EOR项目共有133个，其中蒸汽驱53个，火烧油层38个，化学驱19个，气驱23个。虽然蒸汽项目仍是主要的，但其他项目的数量加起来已超过蒸汽驱项目数。80年代，美国化学驱项目数从1980年的42个剧增至1986年的206个，但到1988年却快速降到了124个，此后逐年下降，直到现在的2个。造成化学驱发展变缓的原因主要是化学注剂比热采和注气的成本高，且化学驱后对地下情况认识还有许多不确定因素。尽管在此期间化学驱项目数量要多于气驱，但产量却远低于气驱，如1986年化学驱产量为16901桶／日，而气驱产量却高达108216桶／日。

第三阶段：发生在20世纪90年代初至今，混相注气驱技术得以快速发展。最早获得成功利用的气驱技术是烃类混相驱，加拿大运用该技术在许多油田获得成功。随后，由于烃类气体价格上涨和天然气藏的发现，以及混相驱技术适用范围大、成本较低等优势，

混相驱逐渐发展起来。到90年代，世界上已有上千个注气工程，其中美国最多，其注气采油量约占EOR总产量的53.5%。近年来，随着全球气候变暖要求减少排放以及各国随之制定的不同优惠政策和排放税等措施，使得混相驱得以迅速发展，世界各大石油公司利用驱油后并将其埋存在油藏中，这种方法不仅可以提高石油采收率，而且能消减温室效应。

世界三次采油发展现状

目前，世界上已形成三次采油的四大技术系列，即化学驱、气驱、热力驱和微生物驱。其中化学驱包括聚合物驱、表面活性剂驱、碱驱及其复配的二元、三元复合驱、泡沫驱等；气驱包括混相/非混相驱、氮气驱、烃类气驱和烟道气驱等；热力驱包括蒸汽吞吐、热水驱、蒸汽驱和火烧油层等；微生物驱包括微生物调剖或微生物驱油等。四大三次采油技术中，有的已形成工业化应用，有的正在开展先导性矿场试验，还有的还处于理论研究之中。

化学驱

自20世纪80年代美国化学驱达到高峰以后的近20多年内，化学驱在美国运用越来越少，但在中国却得到了成功应用。中国化学驱技术已代表世界先进水平，其中，聚合物驱技术于1996年形成工业化应用；“十五”期间大庆油田形成了以烷基苯磺酸盐为主剂的“碱+聚合物+表面活性剂”二元复合驱技术，胜利油田形成“聚合物+表面活性剂”的无碱二元复合驱技术；目前，已开展“碱+聚合物+表面活性剂+天然气”泡沫复合驱室内研究和矿场试验。

化学驱油目前为止存在着三个不同的研究方向，首先，从改善油水的流度比出发，除使原油降粘外，相对应的办法是提高驱油剂的粘度，降低其流度，应用此原理发展了聚合物溶液、泡沫液等驱油方法。其次，从改善驱油剂的洗涤能力，以及改变岩石的不利润湿性出发，发展了活性水驱油方法，第三，就是介于前两种之间的化学驱油方法，称为碱性水驱，利用碱性水与原油组分就地形成活性水剂而改善润湿性或就地使原油乳化，堵塞大孔道。

化学驱油技术在国外的大量实际应用主要是在20世纪80年代才开始的。1980年初，Shell 公司在加州Kern River油田的Meeca区块的4个10117.2大的5点井网做化学驱的试验，试验中使用了三种类型的化学合成表面活性剂，从试验开始到1981年10月的试验期间，累计产油82000桶，相对于单纯蒸汽驱开采，产量提高了32000桶，试验都取得了较好的效果。1982年到1984年，美国加利福尼亚的Midway-Sunset和Kern Front两个油田对44口井进行了化学驱现场试验。结果加TFSA增产原油18604，折合每消耗0.16t的TFSA可得到747.2原油。

热力驱

最早于20世纪50年代运用于委内瑞拉稠油开采的热力驱技术为蒸汽吞吐，因蒸汽吞吐技术伴随着吞吐效果逐渐降低的实际情况，蒸汽驱和火烧油层成为主要接替方法。目前蒸汽驱技术已成为世界上大规模工业化应用的热采技术。为了提高热效应，国外近年来开发的稠油开采先进技术有水平井蒸汽辅助重力泄油技术（SAGD）和电磁波热采技术。SAGD已成为国际开发超稠油的一项成熟技术，而电磁波热采技术被认为是未进行蒸汽驱油区的最好替代方法，但在巴西试验效果不如注蒸汽。

目前热采的方法有两种，第一种是向油层注入水蒸汽来驱动原油流动，一般称为蒸汽驱，第二种是以地下燃烧原油产生蒸汽来驱动油流动，一般称为火烧油层法。在国外采油技术中，热采占了很大一部分，尽管实施的项目数有所减少，但自1986年以来，热采产量一直保持稳定，比如在美国，在FOR产量中始终保持在60％以上。

最近几年，又出现了一种新的热采方法，业界称之为地热采油。地热采油是利用丰富的地热资源，以深层高温度开发流体（油、气、水及其混合物）将大量的热量带入浅油层，降低原油薪度、提高原油流动能力。这种方法是基于以下内外形势下发展起来的，国家节能减排力度加大、石油资源供需矛盾日益突出、国际油价持续走高，以注水蒸汽和燃烧原油产生蒸汽来实现稠油热采的开发方式需要转变以适应多变的时局。

注气驱

20世纪70年代，注烃类气驱主要在加拿大获成功应用，到80年代，混相驱成为美国最重要的三次采油方法。氮气或烟道气技术应用较少。

二氧化碳驱