三元复合驱油技术
ASP三元复合驱油技术
ASP三元复合驱油技术王虎彪王毅博延安盛科工贸工程有限公司一：技术简介ASP三元复合驱油技术是指将碱，表面活性剂、聚合物通过一定的数据比例混合后注入地层，扩大波及体积达到提高采收率的目的。
二：实验研究结论：大庆油田在八五期间就已经对五口井经行了现场试验，取得了显著的效果。
通过中国地质大学，大庆石油研究院，的刘春林，杨清延，，李斌会以及兰玉波等人的实验模拟研究表明，再有隔层的条件下采收率的贡献程度，中渗透层的达到25.29%，其次是低渗透层达到44.31%，而高渗透层仅为30.40%.，分析认为三元复合驱油技术主要是提高油藏的驱油效率，特别是高渗透层的驱油效率，同时能够提高中低渗透层的波及系数，初步得出驱油效率对采收率的贡献值为33.27%，波及系数的贡献率为66.73%。
也就是说对于提高石油采收率贡献最大的最直接的就是波及体积的提高。
三、ASP三元复合驱中驱油成分之间的协同效应：ASP三元复合驱油比单一去和二元驱有更好的驱油效果的主要原因在于ASP三元复合驱中的聚合物、表面活性剂、和碱之间有协同效应，他们在协同效应中起着各种作用。
1：聚合物的作用：（1）聚合物聚合物改善了表面活性剂和碱溶液之间的流度比（2）聚合物对驱油介质的稠化，可以减少表面活性剂和碱的扩散速率，从而减小药耗。
（3）聚合物可与地层中的钙镁离子反应，保护了表面活性剂使他不易形成地表面活性的钙镁盐。
（4）聚合物可以提高碱和表面活性剂形成的水包油乳状液的稳定性，是波及系数（按乳化-捕集机理）和洗油能力（按乳化-携带机理）有较大的提高。
（5）吸附和捕集（6）聚合物的盐敏效应2：表面活性剂的机理：（1）表面活性剂可以降低聚合物和碱之间的界面张力，使他具有洗油能力。
（2）表面活性剂可以使油乳化，提高了驱油介质的粘度。
乳化的油越多，乳状液的粘度越高。
（3）如表面活性剂与聚合物形成络合结构，则表面活性剂可提高增粘能力。
（4）表面活性剂可以补充碱与石油酸反应产生表面活性剂的不足。
浅议三元复合驱技术
浅议三元复合驱技术作者：张国红张春超李春雨来源：《科学导报·科学工程与电力》2019年第02期【摘要】目前，国内老油田，如大庆油田、胜利油田等处于高含水期，每年新增可采储量不足，主体油田已经进入年产量下降的阶段，如何通过驱油技术提高老油田的采收率是目前国内采油研究热点问题。
本文介绍了三元复合驱技术的驱油机理，综述了三元复合驱油体系的优缺点，以及存在问题和探索研究研究方向。
【关键词】三元复合驱；原理；优缺点；存在问题；探索方向1976年，美国学者提出三元复合驱方法，但由于理论和工程技术问题异常复杂，至今无重大突破，国外仍处于实验室和井组试验阶段。
大庆油田从1991年开始组织专业团队对三元复合驱油方法进行系统攻关，1994年开始进行先导性矿场试验，2000年开展了扩大工业性试验，2014年实现了工业化规模应用。
经过30年攻关，大庆油田创新了三元复合驱油理论，自主研发出表活剂工业产品，创建了完整的工程技术体系，可在油田含水率达到98%的极限开采条件下，再提高采收率20个百分点以上。
有权威资料显示，世界探明石油储量的54%（2876亿吨）储存在砂岩油藏中，依靠天然能量和水驱开发的最终采收率一般为33%，尚有约2/3不能采出，采收率每提高1个百分点相当于又找到一个大庆油田。
如果全球采收率提高1个百分点，可采储量增加50多亿吨，相当于全球两年的石油消费量。
一、三元复合驱技术的驱油原理三元复合驱使中国石油开发重大试验之一，是大庆油田最有代表性的前瞻性提高采收率解题技术。
三元复合驱，即三元复合驱油技术，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，是在碱水驱和聚合物驱基础上发展起来的三次采油新技术或后三次采油技术。
1.1碱的作用：提高聚合物的稠化能力；碱与石油中的酸反应产生了表面活性剂可将油乳化，提高具有介质的粘度，使聚合物能有效的控制流体流动；碱与石油中的酸反应产生的表面活性剂可以三元复合驱中的表面活性剂产生协同效应；碱可与地层中的钙镁离子反应，或与岩石进行离子交换，起牺牲剂的作用，保护聚合物和表面活性剂；碱可以提高岩石表面的负电性，减少砂岩表面对聚合物和表面活性剂的吸附量；碱可以提高生物聚合物的生物稳定性。
复合驱-三次采油
关于提高采收率技术国内外发展
国外
• 国外油田提高采收率技术以 美国发展最快。主要与美国石油 需求量大而最近几十年新发现地 质储量少有关。1977年，美国公 开报道了三元复合驱这种三次采 油方法。20世纪90年代，随着石 油价格急剧回落，美国政府可以 从中东获得稳定且价格低廉的原 油，从而减少对提高采收率技术 研究和试验的经济支持。2000年 以后，世界石油价格大幅回升， 美国等国家政府又开始投资和支 持此项技术的研究开发，但仅限 于基础理论研究和驱油用表面活 性剂及聚合物的开发研制等方面。 其他国家对于三元复合驱的研究 基本处于停滞状态。
• 制作人：
1 、油田的三次开采
•
2 、三元复合驱
• 复合驱：是指两种或两 种以上驱油成分组合起 来的驱动。 • 三元复合驱：三元复合 驱是指在注入水中加入 碱(A)、低浓度的表面活 性剂(S)和聚合物(P)的复 合体系驱油的一种提高 原油采收率的方法。
油的开采目前要经历3 个阶段：l阶段是利用油 田原有的能量开采，采收 率只有10～20%；2阶段为 注水阶段，通过注水维持 地层压力，我国油田早期 注水驱采收率最终也只有 25～45%；3阶段为强化开 采阶段，依靠物理化学方 法。在众多的三次采油技 术当中，化学驱油是目前 比较好的方法，而化学驱 中又当属三元复合驱效果 最佳。
应用化学剂，是否污染环境？
三元复合驱实现大规模工业化推广需要大量应用化学剂，不能不让人担 心会影响环境。 由于三元复合驱采出液中含有碱、聚合物和表面活性剂，成分和性质比 水驱和聚驱复杂。油水分离难、气液分离难、悬浮固体去除难，这些“难”， 都属于世界级难题。 经过多年攻关，大庆油田确定了工业化应用的“两级沉降+两级过滤” 的三元污水处理工艺。目前，大庆油田依靠自主研制的水质稳定剂和破乳剂， 结合游离水脱除装置、电脱水装置等新型处理工艺设备，实现油水顺利分离， 让三元复合驱驱油产生的含油污水回注达标。
几种不同的采油技术
浅析几种不同的采油技术关键词：采油三元复合驱微生物三次采油一、三元复合驱采油技术三元复合驱采油技术的应用，极大地延缓了各大油田产量递减的速度，已成为油田产量接替的主要措施。
三元复合驱作为一种既经济又有效率的强化采油技术被各大油田广泛采用。
三元复合驱技术产生于20世纪80年代初，是指碱（alkali）、表面活性剂（surfactant）和聚合物（polymer）等多元组分复合驱油的技术，缩写为asp。
在三种驱替剂中，目前国内外应用量最大的碱通常为无机碱，如naoh、na2co3、nasio3；表面活性剂一般为烷基苯磺酸钠盐和石油磺酸盐；聚合物主要为部分水解的聚丙烯酰胺。
这主要是由于这些物质原料来源广，数量大，合成工艺较为成熟，易工业化生产。
三元复合驱常用的化学剂有多种，根据不同的油藏条件，可有不同的选择。
一般地说，碱剂的选择除考虑原油中有机酸转变为石油酸皂和地层水的组成外，还取决于油藏岩心的矿物组成、油层温度以及一定地质条件下的有效性和经济性。
目前，大庆油田三元复合驱所使用的化学剂中，碱一般为naoh，质量浓度为1.2%；表面活性剂为烷基苯磺酸盐，质量浓度为0.2%；聚合物为聚丙烯酰胺，质量浓度为0.1%。
其中，碱为工业级商品naoh；表面活性剂为大庆自主研发的重烷基苯磺酸盐，组成为40%～60%的活性物，主要为直链烷基苯磺酸盐（linearalkylbenzenesulfonates，las），链长在c14～c24之间；聚合物是由大庆炼化公司生产的高分子量的聚丙烯酰胺，产品组成主要为聚合物形式的聚丙烯酰胺（pam）、残余单体丙烯酰胺（am）、少量无机盐类。
asp是在碱水驱、表面活性剂-聚合物驱和聚合物驱等一元、二元驱基础上发展起来的，将这三种物质以适当比例混合作为驱油剂综合发挥了化学剂作用，充分提高了化学剂效率。
既综合了碱驱具有高的驱油效率、低成本和聚合物驱具有的高波及效率的优点，又克服了碱水驱驱油体系粘度低、在驱油过程中易发生碱耗高、聚合物驱油体系中的聚合物在岩石表面吸附损失大的缺点。
三元复合驱井通粘稠聚合物原理
三元复合驱井通粘稠聚合物原理随着石油勘探技术的不断发展，油田开发难度逐渐加大，如何提高油气采收率成为了一个重要的问题。
目前，油田开发中采用的驱油方法主要有水驱、气驱、聚合物驱、油泵驱等。
其中，聚合物驱是一种较为常用的方法，而三元复合驱井通粘稠聚合物是其中的一种新型驱油技术，其原理和应用将在本文中进行详细介绍。
一、三元复合驱井通粘稠聚合物的定义三元复合驱井通粘稠聚合物，简称三元复合聚合物，是由三种不同组分的高分子聚合物组成的一种复合聚合物。
其中，第一组分为高分子聚合物，主要是通过聚合反应合成的，具有一定的粘稠度和吸附能力；第二组分为表面活性剂，具有良好的乳化、分散和稳定性能，能够增强聚合物的流动性和渗透能力；第三组分为驱油剂，主要是通过化学反应合成的，具有较强的驱油能力和降粘能力。
三元复合聚合物在注入油藏时，能够有效地改善油藏物理性质，增加油水接触面积，降低粘度，提高油气采收率，是一种较为理想的驱油剂。
二、三元复合驱井通粘稠聚合物的原理三元复合聚合物的驱油原理主要包括三个方面：一是改善油藏物理性质，二是增加油水接触面积，三是降低粘度。
1、改善油藏物理性质油藏中存在许多岩石孔隙，这些孔隙大小不一，分布不均，会对油气运移和采集产生一定的影响。
而三元复合聚合物具有一定的吸附能力，能够在油藏中形成一层聚合物膜，降低孔隙壁面的表面能，减少油水相互作用力，从而改善油藏物理性质，提高油气采收率。
2、增加油水接触面积油水界面是油气运移和采集的重要界面，油水接触面积的大小直接影响采收率。
而三元复合聚合物具有良好的乳化、分散和稳定性能，能够将油水界面分散成许多小界面，并通过表面活性剂的作用，将油滴包覆在聚合物膜中，从而增加油水接触面积，提高油气采收率。
3、降低粘度油藏中的油具有一定的粘度，这种粘度是油气运移和采集的主要阻力之一。
而三元复合聚合物中的驱油剂具有较强的降粘能力，能够降低油的粘度，减小运移和采集阻力，提高油气采收率。
三元复合驱技术研究
三元复合驱技术研究摘要:三元复合驱是20世纪80年代中期提出的三次采油新方法。
它是由碱/表面活性剂/聚合物复配而成的三元复合驱油体系，既有较高的粘度，又能与原油形成超低界面张力，从而提高原油采收率。
关键词：三元复合驱；成垢；技术三元复合驱是20世纪80年代中期提出的三次采油新方法。
它是由碱/表面活性剂/聚合物复配而成的三元复合驱油体系，既有较高的粘度，又能与原油形成超低界面张力，从而提高原油采收率。
但是，在驱油体系注入地层的过程中，当碱性的化学剂注入地层后，受地层温度、压力、离子组成和注入体系的pH值等因素的影响，与地层岩石和地层水发生包括溶解、混合和离子交换在内的多种反应。
一方面，碱性三元液中的钠离子与粘土中的钙、镁离子发生置换，形成钙、镁的氢氧化物沉淀；另一方面，在地层岩石组分中有长石、伊利石、高岭石、蒙脱土等，碱也能与这些组分作用生成Si、Al等离子，进入地层水中，打破地下液体原有的离子平衡，随着地层条件的改变又形成新的矿物质沉淀，产生大量的硅铝酸盐垢。
这些由于碱的存在而引起的垢沉积，不仅造成卡泵现象，影响抽油机的正常生产及试验的顺利进行，而且还会堵塞油层孔隙，降低驱油剂的波及系数，并使油层受到伤害，影响最终采收率。
我国大庆油田已完成的5个三元复合驱先导性矿场试验,使用NaOH的为4个试验区,在这4个试验区中,除杏五区外,均不同程度地出现结垢现象,结垢发生在采出环节,包括油井近井地带、井筒举升设备和地面集输设备,以中心采出井最为严重,也最为典型。
因此，确定三元复合驱的成垢条件及界限，研究三元复合驱过程中垢的形成机理，找出对策，保证三元复合驱技术的成功有重要意义。
一、结垢状况分析为了确定三元复合驱垢样的晶型及组成，了解试验区的结垢情况，对试验区垢样进行分析。
（一）垢样分析取三元复合驱矿场试验区垢样，如采用大庆油田采油四厂杏二西三元复合驱扩大性矿场试验区垢样为例。
具体过程为：采用-射线衍射进行物相分析，确定矿物的晶型，用-光电子能谱确定元素组成，用化学分析法确定典型氧化物的含量。
二类油层三元复合驱跟踪调整技术及效果认识
间剖面动用、含水等均存在较大的差异。
从注入剖面看，区块水驱阶段吸水不均匀，层间 差异大。
从不同厚度砂体吸水状况分析来看，有效厚度
大于等于 2m 的油层吸水层数、吸水砂岩厚度、吸水
有效厚度比例较高，达 80% 以上，随着油层厚度的
变薄，动用状况变差，有效厚度小于 0． 5m 的油层， 吸水层数、吸水有效 厚 度 只 占 该 类 油 层 的 7． 7% 、 10． 1% 。吸水量主要集中在有效厚度大于 2m 的油 层内，占总吸水量的 79． 3% 。
不同开发阶段存在的问题
开发阶段 见效下降期 （ 0 － 0． 09PV）
含水稳定期 （ 0． 1 － 0． 48PV）
存在问题
①注入体系与油层不匹配 ②井间注入压力差异较大
③注采能力不平衡 ①薄差油层动用差
②注入困难 ③注入参数不合理
④产液量低
含水回升期 （ 0． 49 － 0． 70PV）
ห้องสมุดไป่ตู้
①注入困难 ②含水回升快，采剂浓度上升快
收稿日期： 2016 － 03 － 05 作者简介： 于水（ 1975 － ） ，女，毕业于大庆石油学院，现工作于大庆油田有限责任公司第一采油厂试验大队技术室，从
事油田开发工作。
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内蒙古石油化工
2016 年第 7 期
水剖面对比来看，动用层数、厚度比例都得到提高， 有效厚度动用比例从 77． 7% 上升到 86． 3% ，且不同
施，充分发挥各类油层的潜力。 区块分层井 33 口，分注率达到了 67． 3% ，采用
小井段、小卡距细分调整，小层段内分层平均层段数
为 2． 1 个，层段内平均渗透率级差控制在 1． 6。
通过区块内 33 口注入井分层前后吸水剖面资
三元复合驱技术的驱油机理及改进方向
摘要：介绍了三元复合驱技术的驱油机理，综述了三元复合驱油体系存在的不足，以及在改进方面的研究现状。
关键词：三元复合驱油；采收率；表面活性剂；表面张力常见的化学驱油剂主要有聚合物、表面活性剂和碱。
asp三元( 碱、表面活性剂和聚合物)复合驱是在综合了单一化学驱优点的基础上建立起来的一种新型的化学驱油体系[1]，具有驱油效率高的显著特点，近年来得到了迅速发展。
大庆油田矿场试验[2]表明，聚合物驱比水驱提高原油采收率10％以上，而三元复合驱可比水驱提高原油采收率20％以上。
可见对三元复合驱油体系的深入研究具有重要意义。
1、三元复合驱的驱油机理[3]asp三元复合驱油体系既具有较高的粘度又能与原油形成超低界面张力, 在扩大波及范围、提高驱替效率的同时, 也提高洗油效率, 能改善水驱的“指进”、“突进”和油的“圈捕”,从而增加原油产量和提高采收率。
该体系驱油效果之所以明显优于单一化学剂驱。
是因为多种化学剂具有各自的作用与优势，且相互之间能发挥协同效应。
(1)聚合物的作用是增稠和流度控制。
目前最廉价，应用最成熟的产品是聚丙烯酰胺（hpam）。
hpam已被普遍用来提高注人水粘度和油层波及系数。
hpam的选择着重要与油藏渗透率、孔喉尺寸、注液速度等相匹配, 分子量越大增粘能力越强，浓度越大水解液粘度越大, 驱油能力越大。
(2)表面活性剂的作用是降低油水界面张力和提高洗油效率, 因温度、矿化度、原油组分等油藏条件的不同, 所使用的表面活性剂结构与性能也不相同。
石油羧酸盐、石油磺酸盐是现在普遍采用的驱油表面活性剂, 但石油磺酸盐耐温、耐盐性能比石油羧酸盐好。
(3)碱的作用是与原油中的酸性组分反应就地生成表面活性剂, 与外加表面括性剂协同效应更大幅度地降低油水界面张力并作为牺牲剂改变岩石表面的电性, 以降低地层对表面活性剂的吸附量。
应用的主产品为naoh和na2co3或二者混用。
2、三元复合驱目前存在的不足室内和矿场研究表明[2], 三元复合驱采收率可在水驱基础上再提高20％以上，具有较好的增油降水效果。
三元复合驱污水处理技术现状简介
三元复合驱污水处理技术现状简介【摘要】三元复合驱油技术是在碱水驱油,聚合物驱油的基础上发展起来的一种新型化学驱油技术。
三元复合驱油田采出水不仅粘度大,而且乳化程度高,油水分离速度慢,水驱和聚合物驱油田采出水处理技术和工艺不能满足生产需要。
本文介绍了最新的三元复合污水处理技术。
【关键词】三元复合驱；污水处理技术；污水处理工艺三元复合驱油技术是将碱、表面活性剂和聚合物三种化学主剂按不同的比例配方组成的联合驱油技术。
通过增加水驱动波及效率,降低驱替介质的流度,以提高原油的采收率,该技术可以提高原油采收率20%以上。
影响化学驱采收率高低的主要因素是超低界面张力的取得及其在岩心中能维持的时间,而三元复合驱驱油的主要机理就是降低界面张力,控制流速和降低昂贵化学剂的吸附损失[1]。
油田采出水[2]由于聚合物、碱、表面活性剂的存在,三元复合驱油田采出水不仅粘度大,而且乳化程度高,用自然沉降法处理三元复合驱油田采出水除油效率很低,沉降时间长,因此处理三元复合驱油田采出水必须采用高效的油水分离设备[3]及工艺。
1.传统水处理方法比较传统采油污水处理方法较多,各有优缺点（见下表）,单一方法处理效果不佳,在实际应用中通常是两三种方法联合使用,才能使水质达到标准[4]。
对于三元复合驱污水而言,复杂的化学成分使得处理设施的处理效率大为降低。
出水的各项指标远超过回注水标准，会造成油层阻塞,外排又会造成严重的环境污染和油、水资源的浪费。
因此,开发三元复合驱油田采出水的处理技术就显得尤为重要。
2.三元复合驱污水处理最新技术2.1磁过滤技术磁过滤技术是利用外加磁场的磁粉增强絮凝作用以达到高效沉降和过滤目的的一种高效分离微粒和超微粒的技术工艺[5,6]。
污水首先进入混合罐,在混合罐中絮凝剂、聚合物和磁性加载物(密度约为5.2),混合产生高密度的磁嵌合絮状体,水力停留时间约为2min。
混合物然后流人锥形底的澄清罐中,巨大的密度差使得絮体沉降速度很快,在那里磁性絮状物夹带着所有固体颗粒迅速沉淀,包括残油,进入系统的污泥层,总水力停留时间大约为8min。
三元复合驱油井结垢机理及防治措施
三元复合驱油井结垢机理及防治措施背景石油是现代工业的基础原料之一，其开采过程中，由于地下水含有一定的盐分和矿物质，当油逐渐地从井口流出时，其中的盐分、矿物质等物质会随着油一同流入管道，而管内的油温度和压力的变化反过来又加速了这些物质的结晶和沉积，使管道内部形成一层薄膜或固体垢层，从而影响了油管的通畅度和输送效率，特别是一些高盐、高矿化度的油井，更是容易形成结垢。
此外，井下水文地质条件、开采工艺等因素也会对结垢情况产生影响。
因此，研究油井结垢机理，探究防治措施符合实际需要。
三元复合驱油井结垢机理油井内结垢的原因主要是由于地下水中的矿物质经过化学反应后形成的沉积物和油中成分的相互作用造成的。
沉积物包括碳酸盐、硫酸盐、钙盐、镁盐等。
油中的成分主要是芳烃、酚类、脂肪酸等可溶于水的表面活性物质。
当油的直径变小时，这些物质便会结晶并附着在管壁上，形成垢层。
与单一的异物沉积不同，油井结垢还存在着生物污染和物理化学反应。
生物污染主要包括细菌、藻类、真菌等产生的粘附物。
物理化学反应包括离子交换、化学反应等。
离子交换主要是指石油中的树脂和金属离子之间的交换作用，好比洗碗剂清洁油脂污垢时的表面活性剂一样，树脂可以吸附管道壁上的垢，并释放出与之结合的水分子。
化学反应包括酸碱反应、氧化还原反应等。
三元复合驱油井结垢的机理，一定程度上也可以理解为上述多种因素作用的综合结果。
三元复合驱油采取了多种物理化学防垢技术，通过加入缓蚀剂、抗结剂、抗沉剂等多种化学剂，可以调整钙、铁、铜等离子元素的配合和抑制矿物晶体的生长，从而达到抗垢防腐的效果。
另外，工程方面也要考虑到对井段的适度加热、流量增加等，以保证原油在管道中适宜的流动状态，避免物质过多地聚集和沉积。
防治措施针对三元复合驱油井结垢的机理，我们可以从以下几个方面着手采取防治措施。
进行化学防垢为了抑制结垢的形成，可以加入化学剂，如抑垢剂、抗结剂、缓蚀剂等，以调整地下水和油中离子的平衡状态，以减少矿物质的沉淀和结晶。
三元复合驱油井结垢机理及防治措施
三元复合驱油井结垢机理及防治措施孙万成三元复合驱（简称“ASP”）技术是80年代中后期在国际上兴起的新型高效驱油技术。
二类油层开发三元复合驱技术是油田高含水后期进一步提高采收率的重要手段。
但随着三元复合驱矿场试验不断地深入，暴露出的油井结垢问题已成为该技术工业化应用的最大障碍，因此，研究三元复合驱油井结垢机理及防治措施是当前非常迫切的任务之一。
三元复合驱驱油机理三元复合驱是利用碱、表面活性剂和聚合物的溶液作为驱替液来提高油田采收率的—种新型采油技术，它可以提高驱替液的黏度，增大波及效率，降低油水界面张力，在一定程度上提高驱油效率，使石油的采收率增大。
三元复合驱中的碱与原油中的有机酸反应生成的烷烃链羧酸皂和环烷酸皂吸附在油水界面上，使油水界面张力降低，引起毛细管力阻滞作用降低，从而使被圈捕的原油参与流动。
碱与加入的表面活性剂产生协同作用，增大界面活性。
碱作为一种“盐”迫使更多的表面活性剂分子进入油一水界面，从而增加界面层中表面活性剂浓度，拓宽表面活性剂的活性范围。
碱与油水界面处存在的胶质、沥青质、石蜡、卟啉中的有机极性物反应，使得油水界面上的刚性膜破裂和有机物溶解，提高原油产量。
碱与岩石表面的矿物产生离子交换，使岩石表面矿物组成发生变化，改善岩石颗粒表面电性，减少表面活性剂和聚合物在岩石表面上的吸附、滞留损失。
碱的加入，促进聚合物的水解，使ASP体系的浓度增大。
三元复合驱体系中表面活性剂的作用是作为驱油主剂降低油一水界面张力，使残余油变为可流动油。
它改变了岩石表面的润湿性，使滞留在岩石孔道内的油滴和水之间的作用力增加。
岩石表面对原油吸附作用相对减小，增大水的洗油能力，同时对原油有增溶作用，还可使原油乳化，增加其流动性，达到混相驱油的效果。
表面活性剂存在时，更有利于皂化反应进行，两者的协同效应促使界面张力进一步降低，在离子强度和二价阳离子浓度高时起补偿作用。
拓宽体系的界面活性范围和油水发生自发乳化的盐含量（或pH值）范围。
石油百科：什么是三元复合驱
石油百科：什么是三元复合驱三元复合驱是指在注入水中加入碱(A)、低浓度的表面活性剂(S)和聚合物(P)的复合体系驱油的一种提高原油采收率的方法。
它是20世纪80年代初国外出现的化学采油新工艺，是在二元复合驱的基础上发展起来的。
大庆油田室内研究及先导性矿场试验表明，ASP三元复合驱可比水驱提高20%以上的原油采收率。
其实质是用廉价的碱部分或全部代替价格昂贵的表面活性剂，降低化学驱所需表面活性剂用量。
加入表面活性剂能够降低残余油在地层的吸附，提高洗油效率。
碱剂的加入又降低了表面活性剂和聚合物吸附滞留损失；碱剂与原油中的有机酸反应生成石油酸皂。
石油酸皂与加入表面活性剂的协同效应、碱与表面活性剂的协同效应及聚合物的流度控制作用，使ASP驱具有较高的驱油效率，而且还能提高油层的波及体积。
聚合物能提高三元体系的黏度，控制流度比，提高驱油剂的波及体积。
这三者的优点结合起来，使三元体系兼有降低界面张力和合理控制流度比的优点，因而取得了提高采收率20%的效果。
但是，三元复合驱油剂还存在一些不足之处。
比如，强碱引起的结垢问题，表面活性剂的经济性问题，聚合物的溶解性、各种化学剂的吸附损失以及三元复合驱采出液的处理等问题。
由于部分机理不清楚和油田地质情况的复杂性，现有配方仍有待改进。
（摘自《石油石化300问》）。
三元复合驱油井结垢机理及防治措施
三元复合驱油井结垢机理及防治措施三元复合驱油井是一种常用的增产技术，但同时也存在着结垢问题。
结垢是指在油井管道内壁或井筒中沉积聚集的物质，包括沉积物、尺寸小的颗粒、盐类结晶等。
结垢会导致油井产能下降，甚至完全堵塞井管。
因此，在使用三元复合驱油井时，必须采取有效的防治措施。
一、机理分析1.油水界面结垢：在复合驱过程中，油水界面发生变化，油中的部分成分可能会溶解在水中并形成溶解结晶体，最终沉积在油井管道内壁和井筒上。
2.温度降低结垢：随着三元复合驱的进行，地层温度降低，导致地下水和注入液中的可溶性盐类沉积在井筒和管道上，形成结垢。
3.沉积物结垢：在三元复合驱的过程中，石油中可能含有一些有机胶体、沉淀物以及高分子聚合物等物质，这些物质在井筒和管道中沉积并形成结垢。
4.矿物质结晶结垢：地层中含有一些矿物质，例如硫化物、碳酸盐等。
当在油井中注入了驱油液或注入液时，这些矿物质可能与驱油剂或注入液中的成分反应，生成难溶的沉淀物，从而形成结垢。
二、防治措施为了解决三元复合驱油井的结垢问题，可以采取以下防治措施：1.使用阻垢剂：选择合适的阻垢剂，可以有效地减缓或避免结垢的发生。
阻垢剂的选择应根据井口条件、地下水化学性质和产水条件等因素综合考虑。
通过引入阻垢剂，可以改善复合驱液中的界面张力，并减少结晶体的形成。
2.温度控制：通过合理的温度控制，可以减少地下水和注入液中盐类的沉积。
可以通过增加驱油液的温度或者使用温度控制阀来实现温度控制。
3.清洗井筒和管道：定期清洗井筒和管道可以有效地清除结垢物质，并防止结垢的形成。
可以使用高压清洗、化学清洗或机械清洗等方法。
4.注入液的选择：选择适当的注入液，可以减少矿物质结晶的发生。
注入液的选择应根据地层水化学性质、地层情况以及需求进行合理的设计。
5.注入液的预处理：对注入液进行预处理，可以去除其中的杂质和溶解盐类，减少结晶的发生。
预处理方法包括过滤、砂强化和离子交换等。
6.定期检测：定期检测油井的结垢情况，了解沉积物的性质和厚度，可以及时采取相应的措施，避免结垢进一步加剧。
三元复合驱中各种化学系的作用及ASP提高采收率机理 石工1106 高凯歌 11021261
三元复合驱中各种化学系的作用及ASP提高采收率机理摘要石工1106 高凯歌 11021261本文主要从概念、驱油原理、应用与各化学剂的作用、优缺点与发展方向等方面对三元复合驱（ASP）碱—表面活性剂—聚合物体系进行了论述，发现三元复合驱的高效驱油源于碱、表面活性剂、聚合物三者的协同作用降低了表面张力，改善了油水流度比，驱油效率高，可以清除水驱无法清除的重质残余油。
三元复合驱的许多缺点也不应忽视，其中起到决定其在地层效果的是碱，碱类物质既可以作助剂、牺牲剂也可以对地层和设备造成比较严重的破坏，同时高矿化度及含粘土岩的地层等都会为ASP技术的使用造成阻碍。
由于ASP需要用表面活性剂来降低对碱的依赖，因此需要研究新型表面活性剂来克服目前在利用ASP时的困难。
一．三元复合驱概述三元复合驱（ASP）是指碱—表面活性剂—聚合物组成的复合驱油体系，是在碱水驱和聚合物驱方法基础上发展起来的三次采油新技术[1]，由于聚合物的驱油机理只是提高波及体积，所以单独聚合物驱提高采收率幅度较小[2]；微乳液—聚合物驱虽然在技术上已取得成功，但成本较高，所以需要研究新的技术上和经济上都可行的提高采收率新技术，为此开展了表面活性剂—碱—聚合物复合体系驱油技术研究。
ASP驱油体系技术被证明是一种提高原油采收率的有效方法。
它主要是利用费用低廉的碱与原油中天然有机酸作用生产，天然表面活性剂（石油皂），并外加少量的合成表面活性剂以增强其界面活性，从而提高采油效率。
目前，三元复合驱（ASP）在国内的起步比较晚，但进展比较快。
与其它化学驱相比，三元复合驱提高采油效率比较明显，而且成本也很低。
二.三元复合驱基本概念及优缺点1.三元复合驱定义ASP三元复合驱油技术是指将碱，表面活性剂，聚合物通过一定的数据比例混合后注入地层，扩大波及体积达到提高原油采收率的目的。
2.三元复合驱油机理根据提高原油采收率的基本原理，提高驱替液的粘度可增大波及效率，并可在一定程度上提高驱油效率。
大庆油田三次采油技术进展
大庆油田有限责任公司
二OO八年七月
大庆油田自开发初期就提出了开展三次采油实验研究， 1965年在萨北地区开辟了三次采油提高采收率小井距矿场试验 基地。 40多年来，三次采油技术从无到有，从小到大，从弱到强
的发展，经历了探索、创新、实践、发展的曲折过程。先后开
展了聚合物驱、三元复合驱、泡沫复合驱、胶束/聚合物驱、 水气交替注入、热力采油、微生物采油等多项矿场试验，通过
采 收 率 提 高 值
（%）
10
大庆 油田
0
2 5 10 20 30 50 70 100 200 300
采 收 率 提 高 值
(%)
15
10
采 50 收 率 40
(%)
油田
5
30
0
0.2
0.4
0.6
0.8
原油粘度(厘泊)
变异系数，VK
评价指标、方法逐步完善
评价方法 逐步健全
常规手段
布氏粘度计等
稳定性\传导性
660
25.3 123 12.89
640
24.4 126 14.23
559
17.9 91 9.84
4、聚合物驱工业化推广应用
1995年开始了聚合物驱工业化应用
截至2007年：
工业化区块已达: 动用面积: 动用地质储量: 总井数: 累注聚合物干粉: 累积生产原油: 累计增油: 聚合物干粉用量: 区块产油: 41个 368.35 平方公里 7.734亿吨 8238口 76.13万吨 1.008亿吨 5995.3万吨 10.26万吨 926.7万吨
年 产 油
(万吨)
一次井
基础井
大庆油田产量构成
三元复合驱采油技术应用及发展趋势
三元复合驱采油技术应用及发展趋势发布时间：2021-09-07T10:45:38.767Z 来源：《探索科学》2021年7月下14期作者：刘亮[导读] 石油是我国的一种重要资源，对很多行业的发展都会产生特别大的影响，想要在今后的石油开发技术上不断的努力，必须加深研究，要对既往的工作进行总结分析，而后在新技术的应用上，通过科学、合理的方法来完成。
三元复合驱采油技术作为当代的先进技术体系，应用效果突出，未来的发展空间较大。
文章针对三元复合驱采油技术展开讨论，并提出合理化建议。
新疆准东石油技术股份有限公司刘亮新疆克拉玛依 831511摘要：石油是我国的一种重要资源，对很多行业的发展都会产生特别大的影响，想要在今后的石油开发技术上不断的努力，必须加深研究，要对既往的工作进行总结分析，而后在新技术的应用上，通过科学、合理的方法来完成。
三元复合驱采油技术作为当代的先进技术体系，应用效果突出，未来的发展空间较大。
文章针对三元复合驱采油技术展开讨论，并提出合理化建议。
关键词：三元复合驱；采油技术；应用；发展趋势引言从客观的角度来分析，石油开采在实施的过程中，自身所具备的难度是比较高的，必须从多元化的角度出发，既要对外部环境的影响因素充分应对，又必须在客观工作的处理上，尽量按照合理化的模式来完成，如果在技术的操作上出现偏差，或者是在工作的实施当中，没有达到预期效果，肯定会造成一定的损失，届时对于石油行业的发展，将会造成很大的不良影响。
所以，在三元复合驱采油技术的应用过程中，要积极考虑到当下、将来的双重工作。
1石油开采简述石油开采通常分为三次开采方式。
第一次开采的目标是未开发的油田。
对于未开发的油田，只能通过自然界中的天然能量进行简单的加工和开采，因此石油的采收率极低，并且非常容易带来损耗。
第二次开采是对已经进行过一次开采的石油进行开采，通常，利用注入气体或水以增加油层中的压力，实现石油开采。
这种开采方式比第一次开采方式的采收率率高很多，可以达到30%。
三元复合驱的发展与意义
三元复合驱的发展与意义1三元复合驱的产生石油是一种不可再生的化石能源，作为一种重要的能源和战略物资，它被应用于各个领域，严重关系着国家的经济发展，因此也被大家成为“工业血液”。
石油作为目前使用的一种主要能源，它的应用领域越来越广泛，消耗量也随之增加，因此，提高石油采收率已经成为当前国家发展工作的重中之重。
目前世界上进行三次采油主要有四种方法，即化学驱、气驱、热力驱和微生物采油。
三次采油的四大技术系列相比，化学驱采油是一种既经济又有效率的强化采油技术，而三元复合驱是从化学驱脱颖而出的一种新的三次采油技术，是我国三次采油提高采收率研究的主攻方向。
三元复合驱具体是指利用碱/表面活性剂/聚合物（ASP的复合体系进行驱油的一种化学驱油方法。
目前，ASP复合驱是一项很有发展前景的三次采油驱替技术，正在得到越来越多的关注。
2三元复合驱国内外发展现状三元复合驱具体是指利用碱/表面活性剂/聚合物（ASP的复合体系进行驱油的一种化学驱油方法。
三种物质在复合体系中各自发挥不同的作用。
聚合物通过提高注入水粘度、降低水油流度比、扩大驱替波及体积提高油层采收率。
碱剂的作用是与原油中酸性物质反应产生表面活性物质，降低相间界面张力；同时廉价碱可使得昂贵化学剂的吸附损失大大降低. 表面活性剂的加入不仅降低界面张力而且与多种化学剂复合可产生某种协同效应，使得在非常低的化学剂浓度下降低界面张力. 油田测试和实验室研究都表明ASP复合驱比任何单个组分像碱，表面活性齐y,或者聚合物，驱替的效率要高。
因为碱齐比表面活性齐便宜得多, 所以人们对碱水驱进行了深入研究。
1917 年, F.sqtlired 在注入水中加入碳酸纳、氢氧化钠等廉价的碱齐, 研究发现能够使地层孔隙中的水驱后剩余油明显降低,从而有效地使原油采收率得到提高。
1927 年碱水驱的第一项专利[1] 是由Atkinson 在美国申请的。
以此为基础, 发展了碱水驱对于在酸性值较高的原油提高采收率的方法。
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10-3
当量降低。
10-4
机械降解对三元复合体系界面张力影响
10-1
界面张力,mN/m
10-2
10-3
Sa=0.2 wt% NaOH=0.8 wt% P＝2500 mg/L 二厂油水
10-4
未剪切三元， 44.2 mPa.s 三元剪切1次，23.7 mPa.s 三元剪切2次，10.2 mPa.s
Sa=0.2 wt% NaOH=1.2 wt% P＝2500 mg/L 二厂油水 0 20 40
使油水产生乳化，乳化携带和乳化扩大波及体积，提高采收率 在岩石表面吸附，虽然改变岩石润湿性有利于提高采收率，但 吸附损失导致表面活性剂用量增大，三元复合驱成本升高
烷基苯磺酸盐表面活性剂性能评价
界面张力性能
无论是根据界面张力和毛管数与驱油效率及剩余油饱和 度的实验结果，还是依据大庆油田地质条件和驱动体系进行 的计算结果，都能得出只有油水界面张力达到 10-3 mN/m 数 量级时，才能启动残余油。
未剪切三元， 35.1 mPa.s 三元剪切1次，15.2 mPa.s 三元剪切2次，9.0 mPa.s
60 80 Time, min 100 120 140
0
20
40
60
80
100
120
140
Time, min
机械剪切后，低碱体系动态界面张力持续降低，高碱体系动态界 面张力先降低后逐步上升－－－－表观当量升高。
三元复合体系与大庆原油界面张力必须达到10-3 mN/m数量级
以平衡界面张力作为表面活性剂评价标准存在一定局限性
1
界面张力，mN/m
10-1
2 1
三元复合驱 提高采收率
～16％ ～19％ ～20％ ?
油水界面张力对三元复合驱驱油效果 影响的实验研究－－－贾忠伟等 《大庆石油地质与开发》，2005.10
0.2
0.2
0.1
0.1
0.4
0.6
0.8 1 1.2 Na2CO3浓度，wt%,
1.4
0.05 1.6
0.05 0.4 0.6 0.8 1 NaOH浓度 1.2 wt% 1.4
组分相对单一烷基苯磺酸盐
多组分烷基苯磺酸盐
原因分析
表面活性剂临界胶束浓度（CMC）不同是造成超低界面张
力范围不同的主要原因：如果表面活性剂检测浓度均高于或 均低于CMC，那么达到超低界面张力的碱范围与表面活性剂浓 度无关；如果表面活性剂检测浓度从低到高跨过CMC，那么达 到超低界面张力的碱范围就与表面活性剂浓度相关联（呈现
程度上可以相互抵消。
建议
三元复合体系稳定性评价要把界面张力评价和粘度评价分开 表活剂 ＋碱
聚合物 ＋碱
界面张力 稳定性
粘 度 稳定性
表活剂 稳定性 聚合物 稳定性
表活剂＋ 聚合物＋碱
界面张力和 粘度稳定性
表活剂与聚合物 互相作用
乳化性能
大庆油田已经完成和正在进行的三元复合驱矿场试验都
不同程度地见到了乳化现象。研究表明，三元复合驱过程中 由于乳化携带及乳化调剖作用，层间、层内矛盾得到一定的 调整，乳化在一定条件下有利于采收率的提高，已成为三元 复合驱技术的一项较为重要的技术指标。
三元复合驱油技术
一、烷基苯磺酸盐表面活性剂
经过多年技术攻关，以烷基苯磺酸盐为主表面活性剂的三 元复合驱已率先在大庆油田推广应用。需要逐渐建立和完善三 元复合驱用表面活性剂的性能评价体系，为丰富和发展三元复 合驱技术提供重要支持。
表面活性剂在提高驱油效率方面的主要作用
在油水界面吸附，降低油水界面张力，提高洗油能力
乳状液类型及对提高采收率作用
表面活性剂浓度位于临界胶束浓度（ＣＭＣ）附近时，油 水间界面张力较低，在外部作功的条件下，油水可以发生乳化， 生成W/O或者O/W型乳状液。
评 价 方 法
原油
W/O 乳状液
表活剂 溶液
O/W 乳状液 充分搅拌后 45℃静置 测量上、中、下相 体积
原油:表活剂溶液 =1:1(体积比)
原因分析
快速机械剪切后，部分聚合物分子被剪切成小的聚合物碎 片，这些小的聚合物碎片参与了油水界面排列使三元体系的亲
油性增强，表现出活性剂平均当量上升。但聚合物经微生物和
化学降解后裂解生成了亲水性较强的碎片，从而使表面活性剂 表观当量降低。由于三元体系注入地层后，既有机械降解也有
氧化生物降解，两种形式降解对于体系平均当量的影响在较大
CMC2
表活剂浓度
超低 界面 张力 范围
CMC1
CMC3
超低 界面 张力 范围
碱浓度
碱浓度
碱浓度
表活剂1
表活剂2 CMC1<CMC2<CMC3
表活剂3
表面活性剂性能：表活剂1>表活剂2>表活剂3
界面张力和粘度稳定性
实验步骤 配制三元复
合体系 45℃密闭 静置90天
检测界面张力 和粘度
主要评价微生物和化学降解对界面张力和粘度影响。
10-1 界面张力,mN/m
微生物和化学降解后，
10-2
粘度下降，动态界面 张力上升－－－表观
Sa=0.2 wt% NaOH=0.8 wt% 炼化1600万聚合物＝2000 mg/L 二厂油水 0 20 40 60 80 时间，min 5 天，粘度＝42.6mPa.s 20天，粘度＝37.2mPa.s 50天，粘度＝30.5mPa.s 90天，粘度＝25.3mPa.s 100 120 140
W/O 乳状液
粘 度 增 加 乳 化 携 带
扩大波 及体积 提高驱 油效率
乳状液
O/W 乳状液
随着对三元体系与原油间乳化认识的加深，需要建立定性和定 量评价W/O和O/W两种乳状液的新方法，指导今后表面活性剂研 究，从而最大限度利用乳化来提高三元复合驱试验的效果，对表面活性 剂的产品质量必须进行严格的评价。目前，烷基苯磺酸盐表面
10-2
3
10-3
10-4
4
时间 2 小时
前期研究结果表明，平衡界面张力和动态界面张力均对三元复 合体系提高采收率产生较大影响，因此，界面张力性能评价二 者均应包括在内
不同烷基苯磺酸盐表面活性剂超低界面张力范围不同
0.3
0.3
表面活性剂浓度，wt%
-1-0 -2--1 -3--2 -4--3
0.25
高活性剂浓度，高碱，低活性剂浓度，低碱的特征）
不同当量表面活性剂CMC对比
1.4
吸附量 (mg/g) 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0 0.1 0.2 0.3 平衡浓度 (wt%) 0.4 0.5
C20 C18 C12
高当量表面活性剂CMC<低当量表面活性剂CMC
表活剂浓度
表活剂浓度