復合驅替實驗裝置

① 為什麼要採用asp三元復合驅油

三元復合驅是指在注入水中加入鹼(A)、低濃度的表面活性劑(S)和聚合物(P)的復合體系驅油的一種提高原油採收率的方法。
它是20世紀80年代初國外出現的化學採油新工藝，是在二元復合驅的基礎上發展起來的。
大慶油田室內研究及先導性礦場試驗表明，ASP三元復合驅可比水驅提高20%以上的原油採收率。其實質是用廉價的鹼部分或全部代替價格昂貴的表面活性劑，降低化學驅所需表面活性劑用量。

② 超低界面張力泡沫體系性能及驅油方案優化研究

許關利

（中國石化石油勘探開發研究院提高採收率研究所，北京 100083）

摘 要 在大慶油田的油水條件下，評價了表面活性劑的界面和泡沫性能，並優化了泡沫配方和注入方式。篩選的雙子表活劑的表面張力約為25mN/m，能在表活劑濃度為0.05％～0.3％的范圍內與原油達到超低界面張力，具有較好的泡沫穩定性。泡沫體系配方中氣液比對泡沫驅採收率的影響最大，其次是聚合物濃度，優選的泡沫體系配方為表面活性劑濃度0.3％，聚合物濃度2000mg/L，氣液比為3：1。氣體和表面活性劑/聚合物二元液混合注入的壓力升幅最大，耗時最短，泡沫驅採收率也較高。氣體、表面活性劑與聚合物3種物質完全分開交替分段塞注入時壓力升幅最小，耗時最長，採收率最小。氣體與二元液交替注入時的壓力和採收率居中。結合現場實施工藝，優選氣體與表面活性劑/聚合物二元液交替注入的方式，交替周期越短泡沫驅採收率越高。

關鍵詞 表面活性劑 超低界面張力 泡沫驅 提高採收率 注入方式

Research on the Performance of Ultra-low Interfacial TensionFoam and Optimization of Core Flooding Project

XU Guanli

（SINOPEC Exploration ＆ Proction Research Institute，Beijing 100083，China）

Abstract The interfacial property，foam stability of selected surfactant were investigated in this paper.The formula and injection mode were optimized under reservoir condition of Daqing Oilfield.The experiment shows that the surface tension of the Gemini surfactant is approximate 25mN/m（ 25℃），which indicating super surface activity.The ultra-low interfacial tension（ ＜0.01mN/m）is acquired between oil and surfactant solution with the surfactant concentration range of 0.05％ and 0.3％.Its foam stability is better than those of sodium α- olefin sulfonate and sodium heavy alkyl benzene sulfonate according to the disintegration half-time of foam volume.For the ultra-low interracial tension foam，gas liquid ratio has the most obvious influence on the EOR of foam after polymer flooding，and polymer concentration follows.The preferential surfactant concentration is 0.3％，with polymer concentration of 2000 mg/L and gas liquid ratio of 3：1.At the same dosage of surfactant and polymer，the simultaneous injection of gas and the liquid which is composed of surfactant and polymer gives rise to the highest injection pressure and highest EOR.The medium pressure and EOR result from the alternate injection of gas and liquid.The consuming time of simultaneous injection is the shorter than that of alternate of gas and the liquid.The alternate injection of indivial surfactant，polymer and gas demands the longest injection time.Combined with the injection technology of oilfield，the preferential injection method is alternate injection of gas and the liquid，and the shorter the alternate cycle is，the higher the EOR of foam after polymer flooding is.

Key words surfactant；ultra-low interfacial tension；foam flooding；enhance oil recovery；injection mode

泡沫是氣體分散於起泡劑溶液中所組成的分散體系，起泡劑一般為表面活性劑。作為多相粘彈性流體，泡沫的密度低、黏度大，具有剪切稀釋特性，這些特徵使其具有了提高石油採收率的應用前景。國外已對泡沫用於控制氣體流度、提高氣驅的採收率進行了充分的研究［1～3］，現場試驗也取得了一定的效果。國內的大慶油田和勝利油田也對泡沫驅油技術進行了多年研究［4］，其中大慶油田的泡沫復合驅技術最具代表性，試驗取得了提高採收率20％以上的效果［5］，預示著泡沫驅油技術具有大幅度提高水驅油田採收率的潛力［6］。

大慶油田完成的泡沫復合驅試驗使用表面活性劑、聚合物和強鹼組成的三元體系，雖然取得了較好的驅油效果，但無法避免強鹼帶來的腐蝕、結垢、影響泡沫穩定性等負面問題。三元體系的一個主要技術特徵是表面活性劑和鹼協同作用產生超低油水界面張力，多年來復合驅研究的焦點也是合成在不需要加鹼條件下能和原油達到超低界面張力的表面活性劑，並取得了一定的成果。本文對篩選的表面活性劑性能進行了研究，考察了聚合物驅後無鹼的超低界面張力泡沫體系的驅油效果，優化了泡沫體系配方方式，為制定現場試驗方案提供參考。

1 實驗材料與方法

1.1 實驗材料

實驗用油為大慶油田井口脫水原油和模擬油，實驗用水為油田現場注入污水，過濾後使用。聚合物為中國石油大慶煉化公司生產的分子量為3072萬的聚丙烯醯胺。表面活性劑（DWS）為非離子雙子表面活性劑，由大連戴維斯公司提供。重烷基苯磺酸鹽（HABS）為大慶東昊投資有限公司生產，α-烯烴磺酸鹽（AOS）購自浙江中輕物產化工公司。岩心為購自大慶石油學院的30cm長的人造3層非均質岩心，滲透率變異系數為0.72，孔隙度為22％～25％。

1.2 實驗方法

1）表面張力：表面張力儀k12（Kruss公司生產），吊片法測量；全自動表面張力儀Tracker（TECLIS公司生產），懸滴法測量。

2）油水界面張力：旋轉滴界面張力儀，TX500C，45℃。

3）泡沫半衰期：泡沫掃描儀FoamScan（TECLIS公司生產），注氣速度30mL/min，注氣量300mL，溫度45℃。

4）岩心驅替實驗：岩心首先抽真空飽和水，然後飽和油，老化一天後進行水驅，含水大於98％後進行聚合物驅（包括後續水驅），最後進行超低界面張力泡沫復合驅及後續水驅。

2 實驗結果

2.1 表面張力

表面張力是評價表面活性劑活性高低的一項重要指標。如表1所示，雙子表面活性劑（DWS）的表面張力隨溫度的升高而降低，與常規表面活性劑的變化規律相同。常規表面活性劑的表面張力一般大於30mN/m，如重烷基苯磺酸鹽的表面張力為31.5mN/m^［7］，α-烯基磺酸鈉的表面張力為34.4mN/m^［8］。25℃時該雙子表面活性劑的表面張力在25mN/m左右，已經接近碳氫表面活性劑理論上最低的表面張力值^［9］，與有機硅表面活性劑的表面張力相當（20～30mN/m），說明該雙子表面活性劑的活性非常好。

表1 雙子表面活性劑（DWS）的表面張力

選用Tracker全自動表面張力儀測定了25℃時不同濃度表面活性劑溶液的動態表面張力（圖1）。各個濃度的表面活性劑溶液的表面張力隨測試的進行逐漸降低，表面活性劑濃度越高，其表面張力越低。根據表面張力隨濃度的變化趨勢判斷，該表面活性劑的臨界膠束濃度（CMC）在0.08％附近，25℃時表面張力值約為25 mN/m。

圖1 雙子表面活性劑（DWS）的動態表面張力

2.2 油水界面張力

油水界面張力是驅油用表面活性劑的一個重要指標，不同濃度的表面活性劑/聚合物二元體系（聚合物濃度1000mg/L）的界面張力測試結果（圖2）表明，該雙子表面活性劑的油水界面張力隨測試的進行逐漸降低，20min後界面張力即小於0.01 mN/m，達到超低界面張力。雙子表面活性劑能在0.05％～0.3％的較寬濃度范圍內達到超低的油水界面張力。重烷基苯磺酸鹽需要在有鹼存在的條件下才能達到超低界面張力^［10］，而α-烯基磺酸鈉即使加鹼也無法達到超低界面張力。

圖2 雙子表面活性劑DWS的油水界面張力

2.3 泡沫穩定性

泡沫的穩定性可以用半衰期來表徵，半衰期分為兩種，一種是體積衰減半衰期（泡沫體積衰減一半所需要的時間），另一種是析液半衰期（從泡沫中排出一半液體所需要的時間）。表2為用泡沫掃描儀（FoamScan）測得的表面活性劑溶液的泡沫體積衰減半衰期。不同濃度的雙子表面活性劑的半衰期都大於60min，比重烷基苯磺酸鹽和α-烯烴磺酸鹽的穩定性好。

表2 不同表面活性劑的泡沫半衰期

超低油水界面張力是對驅油用表面活性劑的基本要求，目前市場上常見的表面活性劑的油水界面張力都比較高，達不到超低界面張力。界面張力高的原因是這些表面活性劑的親水性太強，因此要獲得較低的界面張力，就要增加表面活性劑疏水基團的長度或個數。疏水基團長度或個數的增加，有利於提高表面活性劑分子間的疏水締合作用，增加泡沫中表面活性劑液膜的強度，增大液膜的界面粘彈性，泡沫的穩定性將得到提高。因此，在一定程度上獲得超低界面張力與提高泡沫穩定性對表面活性劑分子結構的要求方向是一致的。雙子表面活性劑（DWS）的兩個疏水基團增加了其親油性，能夠與原油達到超低的油水界面張力，同時又具有較好的泡沫穩定性，是驅油用超低界面張力泡沫體系的最好選擇。

2.4 泡沫體系配方優化

驅油用泡沫由雙子表面活性劑、聚合物和氣體組成，表面活性劑、聚合物濃度的高低和氣體的多少（氣液比）對泡沫的驅油性能有重要影響。為了確定最佳的泡沫體系配方，針對表面活性劑濃度、聚合物濃度和氣液比開展了三因素、三水平的正交實驗來優化泡沫體系配方。各次實驗的實驗條件及驅油結果見表3。

表3 正交實驗條件與驅油結果

按照極差分析方法對表3中的數據進行分析，分析方法參考文獻^［11］。把泡沫驅採收率作為評價指標，表3 「表面活性劑濃度」 列中Ⅱ最大，說明表面活性劑濃度的水平0.3％比較好；「泡沫聚合物濃度」 列中Ⅲ最大，說明聚合物濃度水平2000mg/L比較好；「氣液比」 列中Ⅲ最大，說明氣液比的水平3：1比較好。因此根據泡沫驅採收率得到的最佳驅油條件為表面活性劑濃度0.3％，聚合物濃度2000mg/L，氣液比為3：1。級差中 「氣液比」 最大，其次為 「聚合物濃度」，說明氣液比對泡沫驅採收率的影響幅度最大，其次為聚合物濃度。

2.5 注入方式對泡沫驅採收率的影響

泡沫體系包括雙子表面活性劑、聚合物和氣體，驅油時可組合成多種注入方式。第一種為氣液同時混合注入，先把表面活性劑和聚合物混合成二元液，然後和氣體按照一定的氣液比同時注入岩心；第二種為氣體和液體交替注入（氣液分段塞注入），一是表面活性劑、聚合物混合成二元發泡液與氣體按照確定的氣液比和交替周期交替注入，二是表面活性劑、聚合物和氣體分別單獨交替注入，即按照確定的交替周期和氣液比，先注一個聚合物段塞，再注一個表面活性劑段塞，再注氣體段塞，按這樣的順序重復注入。通過岩心驅油實驗考察各種注入方式對驅油效果的影響。實驗中表面活性劑濃度為0.3％，聚合物濃度為2000mg/L，表面活性劑注入量為0.3PV。岩心水驅後進行不同注入方式的泡沫驅油，實驗結果見表4。

表4 不同注入方式下泡沫驅油結果

表4中編號為1、2、3的實驗為聚合物、表活劑和氣體完全分開注的岩心驅油實驗，交替周期為0.1 PV和0.05PV，即驅替時先注0.1 PV聚合物，再注0.1 PV的表面活性劑，再按氣液比注入氣體，重復以上步驟直至注完聚合物、表面活性劑各0.3PV，最後跟0.2PV的聚合物保護段塞和後續水。在表4所示的交替周期和氣液比條件下，採用3種物質完全分開注入的方式，泡沫驅可在聚驅後平均提高採收率15.63％。表4中編號為4、5的實驗為氣體和表面活性劑、聚合物組成的二元發泡液交替注入，在發泡液用量與實驗1 、2、3相同的條件下，氣體與二元液交替注入時的泡沫驅採收率比完全分開注入時的效果好。實驗6的注入方案為先注0.1 PV聚合物前置段塞，然後氣體和表面活性劑溶液（含200mg/L中分聚合物）同時注入，最後注入0.2PV聚合物保護段塞。與前幾個實驗相比，在節省聚合物用量的條件下，混合注入的泡沫驅採收率接近18％，比氣體與二元液交替注入的效果相當。圖3為3種不同注入方式所對應的壓力曲線。第一條曲線為氣體和表面活性劑溶液（含200 mg/L中分聚合物）同時注入的壓力曲線，在注聚合物前置段塞和氣液同時混合注入階段注入壓力一直持續上升，注後續聚合物保護段塞時壓力上升不明顯，顯示了泡沫具有很好的封堵岩心孔隙的能力。第二條曲線為氣體和二元液（聚合物和表面活性劑混合）交替注入的壓力曲線，注二元體系時壓力上升，轉注氣體後壓力先上升，然後開始下降，隨著實驗的進行，整體注入壓力呈階梯式上升，但注化學劑結束時的最高壓力比氣液同時注入的低。第三條曲線為聚合物、表面活性劑和氣體完全分開交替注入的壓力曲線，注聚合物時壓力上升，注表面活性劑時壓力略有下降，注氣體時壓力下降，雖然整體的注入壓力在逐漸升高，但是比氣體和二元液交替注入時壓力要低。驅替時間是氣液混合同時注入時耗時最短，3種物質完全分開交替注入的耗時最長，氣體與二元液交替注入時居中。

這些結果表明，對於泡沫驅油，氣液同時混合注入是最好的注入方式，其次是氣體與二元液交替注入。目前現場試驗時，工藝上難以實現氣體和液體同時注入，因此推薦選用氣體和表面活性劑/聚合物二元液交替注入的方式。

圖3 不同注入方式下的泡沫驅壓力曲線

2.6 交替注入周期對泡沫驅採收率的影響

泡沫驅油時，現場選擇的是氣體和二元液（表面活性劑＋聚合物）交替注入，這就涉及一個交替周期或交替頻率的問題。通過評價不同交替周期下的岩心泡沫驅油效果來優選氣液交替周期。水驅、聚驅條件與前面相同，泡沫液中表面活性劑濃度為0.3％，聚合物濃度為2000mg/L，發泡液注入量為0.3PV，氣液比為3：1。注完泡沫體系後，再注入0.2PV的聚合物保護段塞。聚驅後無鹼超低界面張力泡沫體系在人造3層非均質岩心上交替注入時的驅油效果見表5。

實驗結果表明，無論採取何種注入方式，聚驅後泡沫驅採收率均能提高16個百分點以上。在其他條件相同時，隨交替次數的增多，聚驅後泡沫驅採收率呈增加趨勢。同混合注入方式相比，採用交替注入方式泡沫驅採收率略有降低。因此現場試驗時，要盡可能縮短交替周期。

表5 不同交替周期聚驅後岩心驅油結果

3 結 論

1）25℃時雙子表面活性劑（DWS）的表面張力約為25mN/m，接近於碳氫表面活性劑理論上的最低表面張力，顯示了非常高的表面活性。能在較寬的濃度范圍內與原油達到超低的油水界面張力，具有比烷基苯磺酸鹽和α-烯烴磺酸鹽更好的泡沫穩定性。

2）泡沫體系配方中，氣液比對泡沫驅採收率的影響最大，其次是聚合物濃度，較好的泡沫體系配方為表面活性劑濃度0.3％，聚合物濃度2000 mg/L，氣液比3：1。

3）氣體和表面活性劑/聚合物二元液混合注入的壓力升幅最大，耗時最短，泡沫驅採收率最高。氣體、表面活性劑與聚合物3種物質完全分開交替注入時壓力升幅最小，耗時最長，採收率最小。氣體與二元液交替注入時的壓力和採收率居中。

4）泡沫驅現場試驗選用氣體與表面活性劑/聚合物二元液交替注入的方式，交替周期越短泡沫驅採收率越高。

參考文獻

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③ 三次採油主要有哪些技術各自是什麼

目前，世界上已形成三次採油的四大技術系列，即化學驅、氣驅、熱力驅和微生物驅。其中化學驅包括聚合物驅、表面活性劑驅、鹼驅及其復配的二元、三元復合驅、泡沫驅等;氣驅包括CO2混相/非混相驅、氮氣驅、烴類氣驅和煙道氣驅等;熱力驅包括蒸汽吞吐、熱水驅、蒸汽驅和火燒油層等;微生物驅包括微生物調剖或微生物驅油等。四大三次採油技術中，有的已形成工業化應用，有的正在開展先導性礦場試驗，還有的還處於理論研究之中。 1)化學驅 自20世紀80年代美國化學驅達到高峰以後的近20多年內，化學驅在美國運用越來越少，但在中國卻得到了成功應用。中國化學驅技術已代表世界先進水平，其中，聚合物驅技術於1996年形成工業化應用;「十五」期間大慶油田形成了以烷基苯磺酸鹽為主劑的「鹼+聚合物+表面活性劑」二元復合驅技術，勝利油田形成「聚合物+表面活性劑」的無鹼二元復合驅技術;目前，已開展「鹼+聚合物+表面活性劑+天然氣」泡沫復合驅室內研究和礦場試驗。 2)熱力驅 最早於20世紀50年代運用於委內瑞拉稠油開採的熱力驅技術為蒸汽吞吐，因蒸汽吞吐技術伴隨著吞吐效果逐漸降低的實際情況，蒸汽驅和火燒油層成為主要接替方法。目前蒸汽驅技術已成為世界上大規模工業化應用的熱采技術。為了提高熱效應，國外近年來開發的稠油開采先進技術有水平井蒸汽輔助重力泄油技術(SAGD)和電磁波熱采技術。SAGD已成為國際開發超稠油的一項成熟技術，而電磁波熱采技術被認為是未進行蒸汽驅油區的最好替代方法，但在巴西試驗效果不如注蒸汽。 3)注氣驅 20世紀70年代，注烴類氣驅主要在加拿大獲成功應用，到80年代，CO2混相驅成為美國最重要的三次採油方法。氮氣或煙道氣技術應用較少。 4)微生物驅 微生物驅基本處於室內研究和先導試驗階段。

④ 岳湘安的研究方向介紹

1. 提高石油採收率理論與技術
(1) 低(特低)滲透油藏提高採收率理論與技術
主要研究內容：從微尺度流動和微尺度物理化學效應入手，揭示油氣水在低(特低)滲透油藏中特殊滲流和驅油現象的微觀機理；探索低(特低)滲透油藏開採的基本規律和主控因素；建立基於物理模擬實驗的低(特低)滲透油藏表徵方法及提高採收率技術適應性評價方法；根據基礎研究成果建立的技術思路，研發低(特低)滲透油藏提高水驅採收率技術和水驅後提高採收率技術。
近十年來，在「低(特低)滲透油藏提高採收率理論與技術」方向主持完成的重大科研項目有：
●「低滲透油藏提高採收率基礎理論研究」， 國家重點基礎研究發展計劃（973計劃）前期研究專項（2002年～2005年）
●「注水開采後期低滲透油藏提高採收率技術」，國家科技重大專項專題（2009年～2010年）
●「特低滲儲層表徵方法及開采技術適應性評價」 中國石油化工股份有限公司（2008年～2010年）
(2) 氣驅提高採收率理論與技術
研究的主要技術包括：CO2驅、N2驅、空氣驅。
主要研究內容：各類復雜油藏中氣體驅油的機理；影響氣體微觀驅油效率和宏觀波及效率的主控因素；根據基礎研究成果，研發提高氣體驅油效率的方法，研發抑制和治理氣竄的新技術；基於物理模擬與數值模擬相結合的方法，優化氣驅方案和工藝參數。
研究方向介紹
近年來，在「氣驅提高採收率理論與技術」方向主持完成的重大科研項目有：
●「CO2驅替過程中多相多組分非線性滲流機理和規律」， 國家重點基礎研究發展計劃(973計劃)課題（2006年～2010年）
●「低滲油藏CO2驅深部封竄技術研究」， 國家科技支撐計劃課題（專題）（2006年～2008年）
●「低（超低）滲透油藏氣驅竄流抑制技術研究」 國家科技支撐計劃課題（專題）（2007年～2009年）
(3) 油藏深部調驅技術
主要研究內容：針對非均質油藏、裂縫性油藏和長期水驅後形成竄流通道的油藏，研究水竄機理和基本規律；研究影響水竄的主控因素；根據基礎研究成果，研發治理水竄、提高波及效率的油藏深部調驅技術；基於物理模擬與數值模擬相結合的方法，優化油藏深部調驅方案和工藝參數。
近年來，在「油藏深部調驅技術」方向主持完成的重大科研項目有：
●「低滲非均質砂岩油藏深部封堵與改造關鍵技術研究」，國家「十五」科技攻關項目（專題）（2004年～2005年）
●「海上油田聚合物—泡沫復合調驅技術研究」， 國家科技重大專項專題（2008年～2010年）
(4) 水平井開采物理模擬與堵水調剖技術
主要研究內容：研發不同類型油藏水平井開采過程物理模擬方法和裝置；基於物理模擬實驗，並與數值模擬相結合，研究水平井開采過程中油水運移和油井水淹規律；水平井堵水調剖技術研究；水平井開采工藝優化。
近年來，在「水平井開采物理模擬與堵水調剖技術」方向主持完成的重大科研項目有：
●「冀東油田邊底水油藏水平井化學堵水技術研究」，中國石油冀東油田分公司（2006年～2008年）
●「水平井區中高含水期改善開發效果方法研究」，大慶油田有限責任公司（2008年～2009年）
●「錦16塊水平井化學驅方案優化物理模擬研究」，中國石油遼河油田分公司（2008年～2009年）
（5）化學驅理論與技術
主要研究內容：化學驅油機理；化學驅技術適應性評價；化學驅油劑的研發與評價；化學驅方案及工藝參數優化；復雜油藏化學驅技術研究。
近年來，在「化學驅理論與技術」方向主持完成的重大科研項目有：
●「化學復合驅過程中的乳化及其對採收率的影響機理」， 國家重點基礎研究發展計劃（973計劃）專題（2005年～2010年）
● 「聚合物溶液微尺度流動探索研究」，國家自然科學基金項目（2006年～2008年）
●「龍虎泡油田二元復合驅配方體系優選」， 大慶油田有限責任公司（2009年～2010年）
2. 油氣滲流理論與應用
主要針對化學驅、油藏深部調剖中的復雜滲流問題開展研究，如油藏中的多尺度耦合流動理論、油藏孔隙尺度下復雜體系流動及兩相微觀驅替動力學、基於微觀流動的宏觀滲流理論、伴有化學反應的滲流理論研究。

⑤ 提高採收率技術是什麼

我國多數油田處於注水採油的晚期，采出液體含水量高達95%，注水採收率不到40%，有一半以上的石油仍然留在地下無法采出。為減緩這些油田的衰老速度，維持我國原油穩產，減少對國外原油的依賴程度，進一步提高油藏採收率，必須進行三次採油。三次採油也稱「強化採油」，是通過向油層注入化學物質、蒸汽、混相氣，或對油層採用生物技術、物理技術來改變油層性質或油層中的原油性質，提高油層壓力和石油採收率的方法。

我國克拉瑪依油田早在1958年就開展三次採油研究工作，並進行了火燒油層採油。20世紀60年代初，大慶油田一投入開發，就開始了三次採油研究工作，先後研究過CO2水驅、聚合物溶液驅、CO2混相驅、注膠束溶液驅和微生物驅。70年代後期，我國對三次採油的研究逐漸重視起來，玉門油田開展了活性水驅油和泡沫驅油。80年代，大港油田開展了鹼水驅油研究工作。90年代，大慶、勝利、大港等油田對聚合物驅油都開展了研究，相繼提出了三元復合驅及泡沫復合驅等提高石油採收率新技術。其中聚合物驅油技術已工業化推廣，三元復合驅油技術也在擴大化工業試驗階段。這些新技術的研究和應用，極大地提高了我國油田的原油採收率。

本節主要介紹化學驅油技術、氣體混相驅油技術、熱力採油技術、微生物採油技術、物理採油技術等提高油氣採收率技術。

一、化學驅油技術

化學驅油技術又叫「改良水驅」，是指在注入水中加入一種或多種化學葯劑，改變注入水的性質，提高波及系數和洗油效率，提高採收率的技術。根據所加入的化學葯劑的不同，化學驅油技術可分為以下幾種方法。

（一）聚合物驅油

聚合物是高分子化合物，它由成千上萬個叫作單體的重復單元所組成，其相對分子質量可達200萬及以上。聚合物具有增大水的黏度的性能。

聚合物驅油是把聚合物添加到注入水中，提高注入水的黏度，降低驅替介質流度，降低水油流度比，提高水驅油波及系數的一種改善水驅方法。該技術已成為保持油田持續高產及高含水後期提高油田開發水平的重要技術手段。如大慶油田主力油層水驅採收率在40%左右，採用聚合物驅油技術可比水驅提高採收率10%以上。

驅油用聚合物主要有兩種：一種是人工合成的聚合物，主要是由丙烯醯胺單體聚合而成的聚丙烯醯胺（PAM），所以聚合物驅有時也簡寫成PAM驅；另一種是天然聚合物，使用最多的是黃原膠，也稱聚糖或生物黃原膠。國內外礦場試驗絕大多數用的是部分水解聚丙烯醯胺，它的水溶性、熱穩定性和化學穩定性都比較好。

聚合物驅油機理是：聚合物溶解在水中，增加了水的黏度；在井底附近的地層中，水流速度高，聚合物分子呈線形流動；在遠離井底的地層中流速慢，聚合物分子捲曲呈線團狀或球狀而滯留在油層孔隙喉道中，降低了水相滲透率，從而降低了油水流度比，提高了波及效率；聚合物分子的官能團（如醯胺基）可部分吸附在岩石孔隙表面，使聚合物分子部分伸展在水中，阻滯了水的流動（見圖6-14）。因此，聚合物的加入，降低了水油流度比，不僅提高了平面波及效率，克服了注入水的「指進」（驅替前緣成指狀穿入被驅替相的現象），而且也提高了垂向波及效率，增加了吸水厚度。

（二）表面活性劑驅油

表面活性劑是指能夠在溶液中自發地吸附於兩相界面上，少量加入就能顯著降低該界面自由表面能（表面張力）的物質，例如烷基苯磺酸鈉、烷基硫酸鈉等。表面活性劑驅油的主要機理是降低油水界面張力，改變岩石孔隙表面的潤濕性，提高洗油效率。

圖6-14聚合物驅油提高採收率示意圖

由於地層水含有的鹽種類較多，且各油田地層水所含的鹽類也各不相同，因此，要選擇與地層水相適應的活性劑，否則收不到預期的效果。即使是有效的表面活性劑，在表面活性劑驅油過程中也存在著兩個較突出的問題：一是表面活性劑分子會被岩石表面或油膜表面吸附，導致表面活性劑在驅油過程中的沿途損失，經過一段距離後，注入水中的表面活性劑含量將大量減少，作用就非常微弱以致消失；另一個問題是表面活性劑水溶液的流度與水差不多，不能提高波及系數。

表面活性劑驅油，從工藝上講與注水並沒有什麼差異，只是把注入水改為表面活性劑體系，即注入一定濃度的表面活性劑溶液，目的是提高洗油效率。目前表面活性劑驅油大體有兩種方法：一種是以濃度小於2%的表面活性劑水溶液作為驅動介質的驅油方法，稱為表面活性劑稀溶液驅，包括活性水驅、膠束溶液驅；另一種是用表面活性劑濃度大於2%的微乳液進行驅油，稱為微乳液驅。

（三）鹼水驅油及三元復合體系驅油

鹼水驅油是將比較廉價的鹼性化合物（如氫氧化鈉）摻加到注入水中，使鹼與原油的某些成分（如有機酸）發生化學反應，形成表面活性劑，降低水與原油之間的界面張力，使油水乳化，改變岩石的潤濕性，並可溶解界面油膜、提高原油採收率的方法。可見，鹼水驅油實質上是地下合成表面活性劑驅油。

在鹼水驅油中，可以作為鹼劑的化學劑主要有氫氧化鈉、原硅酸鈉（Na4SiO4）、氫氧化銨、氫氧化鉀、磷酸三鈉、碳酸鈉、硅酸鈉（Na2SiO3），以及聚乙烯亞胺。在上述化學試劑中，氫氧化鈉和原硅酸鈉的驅油效果最好，而且經濟效果也比較好，此即人們通常所說的「苛性鹼水驅」。

鹼水驅油機理有以下幾個方面：降低界面張力；油層岩石的潤濕性發生反轉；乳化和捕集攜帶作用；增溶油水界面處形成的剛性薄膜。

鹼水驅油方法的工藝比較簡單，不需增加新的注入設備，相對於其他化學驅油來說，成本比較低。對於注水油田，只要根據確定的鹼濃度，向注入水中加入一定量的鹼，就很容易轉變為鹼水驅方法採油。但這種方法對於大部分油田效果並不明顯，其主要原因是鹼雖然可以降低界面張力，但界面張力的降低程度明顯受原油性質、地層條件的影響。

三元復合體系驅油是指在注入水中加入低濃度的表面活性劑（S）、鹼（A）和聚合物（P）的復合體系驅油的一種提高原油採收率方法。它是20世紀80年代初國外出現的化學採油新工藝，是在二元復合驅（活性劑—聚合物；鹼—聚合物）的基礎上發展起來的。由於膠束—聚合物驅在表面活性劑掃過的地區幾乎100%有效地驅替出來，所以近些年來，該方法無論是在實驗室還是礦場實驗都受到了普遍重視。但由於表面活性劑和助劑成本太高，該方法一直沒有發展成為商業規模。ASP三元復合體系所需要表面活性劑和助劑總量僅為膠束—聚合物驅的三分之一，其化學劑效率（總化學成本／採油量）比膠束—聚合物驅高。大慶油田室內研究及先導性礦場試驗表明，三元復合體系驅油可比水驅提高20%以上的原油採收率。

二、氣體混相驅油技術

混相，簡單的含義是可混合的。而混相性是指兩種或兩種以上的物質相能夠混合而形成一種均質的能力。如果兩種流體能夠混相，那麼將它們摻和而無任何界面，如水和酒精、石油和甲苯相混合均無界面。

混相驅油法就是通過注入一種能與原油呈混相的流體，來排驅殘余油的辦法。氣體混相驅油是以氣體為注入劑的混相驅油法。其機理是注入的混相氣體在油藏條件下與地層油多次接觸，油中的輕組分不斷進入到氣相中，形成混相，消除界面，使多孔介質中的毛管力降至零，從而降低因毛細管效應而殘留在油藏中的石油。從理論上講，它的微觀驅油效率達100%；從礦場應用上講，它對於低滲透黏土礦物含量高的水敏性油層更適用。

氣體混相驅油的方法很多，按照注入的驅替劑的氣體類型，可把氣體混相驅油分為兩大類，即烴類氣體混相驅油和非烴類氣體混相驅油。

早在20世紀40年代，美國就曾提出向地層注高壓氣（以注甲烷氣為主）的氣體混相驅油法。但由於它對原油的組成、油藏條件、地面設備要求較高而未得到推廣。鑒於天然氣中輕烴組分是原油的良好溶劑，50年代又提出了以液化石油氣等其他烴類氣體為混相劑的氣體混相驅油，並在室內研究的基礎上進行了大量的礦場實驗。大約到1970年，人們對烴類氣體混相驅油的興趣達到了高潮。但是，隨著烴類氣體價格的急劇上漲，油藏工程師及研究者們不得不尋求更經濟的辦法。因此，70年代以後，CO2混相驅迅速發展起來，並成為目前重要的氣體混相驅油方法之一。

三、熱力採油技術

稠油亦稱重質原油，是指在油層條件下原油黏度大於50mPa·s，或者在油層溫度條件下脫氣原油黏度大於100mPa·s，且在溫度為20℃時相對密度大於0.934的原油。根據黏度和相對密度的不同，稠油又可分為普通稠油、特稠油和超稠油。我國稠油劃分標准見表6-2。

表6-2我國稠油的劃分標准

①指油層條件下黏度，其餘指油層條件下脫氣原油黏度。

指標分類第一指標第二指標黏度，mPa·s相對密度（20℃）普通稠油50①（或100）～10000＞0.92特稠油10000～50000＞0.95超稠油＞50000＞0.98

我國稠油資源豐富，分布很廣，目前已在很多大中型油氣盆地和地區發現眾多的稠油油藏。大部分稠油油藏分布在中—新生代地層中，埋藏深度變化很大，一般在10～2000m之間。新疆克拉瑪依油田九區淺層稠油油藏埋藏深度在150～400m之間，紅山嘴淺層稠油油藏深度在300～700m之間。在全國范圍來看，絕大部分稠油油藏埋藏深度為1000～1500m。稠油油藏具有原油黏度高、密度大、流動性差、在開采過程中流動阻力大的特點，難於用常規方法進行開采，通常採用降低稠油黏度、減小油流阻力的方法進行開采。由於稠油的黏滯性對溫度非常敏感，隨著溫度的升高，稠油黏度顯著下降，所以熱力採油已成為強化開采稠油的重要手段。我國遼河油田、勝利油田、新疆克拉瑪依油田已廣泛應用。

熱力採油是通過加熱油層，使地層原油溫度升高、黏度降低，變成易流動的原油，來提高原油採收率。根據熱量產生的地點和方式不同，可將熱力採油分為兩類：一類是把熱量從地面通過井筒注入油層，如蒸汽吞吐採油、蒸汽驅採油；另一類是熱量在油層內產生，如火燒油層。

（一）蒸汽吞吐採油

蒸汽吞吐採油是指在一定時間內向油層注入一定數量的高溫高壓濕飽和蒸汽（鍋爐出口蒸汽壓力在10～20MPa之間，蒸汽溫度為250～300℃），關井一段時間使熱量傳遞到儲層和原油中去，然後再開井生產。由此可見，蒸汽吞吐採油可分為注汽、燜井及採油三個階段。從向油層注汽、燜井、開井生產到下一次注汽開始時的一個完整過程叫一個吞吐周期。蒸汽吞吐採油投資較少，工藝技術較簡單，增產快，經濟效益好。

1．注汽階段

注蒸汽作業前，要准備好機械採油設備，油井中下入注汽管柱、隔熱油管及耐熱封隔器，見圖6-15。將隔熱油管及封隔器下到注汽目的層以上幾米處，盡量縮短未隔熱井段，通過注汽管柱向油層注汽。此階段將高溫蒸汽快速注入到油層中，注入量一般在千噸當量水以上（每米油層一般注入70～120t蒸汽），注入時間一般幾天到十幾天。

圖6-18反向燃燒法示意圖

四、微生物採油技術

微生物採油技術，全稱微生物提高石油採收率（Microbial Enhanced Oil Recovery，MEOR）技術，是21世紀出現的一項高新生物技術。它是指將地面分離培養的微生物菌液和營養液注入油層，或單純注入營養液劑或油層內微生物，使其在油層內生長繁殖，產生有利於提高採收率的代謝產物，以提高油田採收率的採油方法。

（一）微生物驅油機理

（1）微生物在油藏高滲透區的生長繁殖及產生聚合物，使其能夠選擇性地堵塞大孔道，提高波及系數，增大掃油效率。

（2）產生氣體，如CO2、H2和CH4等，這些氣體能夠使油層部分增壓並降低原油黏度。

（3）產生酸。微生物產生的酸主要是低相對分子質量有機酸，能溶解碳酸鹽，提高滲透率。

（4）產生生物表面活性劑。生物表面活性劑能夠降低油水界面張力。

（5）產生有機溶劑。微生物產生的有機溶劑能夠降低界面張力。

（二）微生物採油特點

（1）微生物以水為生長介質，以質量較次的糖蜜作為營養，實施方便，可從注水管線或油套環形空間將菌液直接注入地層，不需對管線進行改造和添加專用注入設備；（2）微生物在油藏中可隨地下流體自主移動，作用范圍比聚合物驅大，注入井後不必加壓，不損傷油層，無污染，提高採收率顯著；（3）以吞吐方式可對單井進行微生物處理，解決邊遠井、枯竭井的生產問題，提高孤立井產量和邊遠油田採收率；（4）選用不同的菌種，可解決油井生產中的多種問題，如降黏、防蠟、解堵、調剖；（5）提高採收率的代謝產物在油層內產生，利用率高，且易於生物降解，具有良好的生態特性。

總之，微生物採油具有成本低、工序簡單、應用范圍廣、效果好、無污染的特點，越來越受到重視。

五、物理採油技術

物理採油技術是利用物理場來激勵和處理油層或近井地帶，解除油層污染，達到增產、增注和提高油氣採收率的新技術。目前，聲波採油技術、微波採油技術、電磁加熱技術的理論研究已達到成熟階段。

物理採油技術具有以下特點：適應性強、工藝簡單、成本低、效果明顯；可形成復合技術，對油層無污染；可用於高含水、中後期油田提高採收率；可用於含黏土油藏、低滲透油藏、緻密油藏、稠油油藏。

物理採油技術包括人工地震採油技術、水力振盪採油技術、井下超聲波採油技術、井下低頻電脈沖採油技術、低頻電脈沖技術。下面主要介紹人工地震採油技術和水力振盪採油技術。

（一）人工地震採油技術

人工地震採油技術是利用地面人工震源產生強大震場，以很低頻率的機械波形式傳到油層，對油層進行震動處理，提高水驅的波及系數，擴大掃油麵積，增大驅油效率，降低殘余油飽和度。

1．採油機理

（1）加快油層中流體的流速；

（2）降低原油黏度，改善流動性能；

（3）改善岩石潤濕性；

（4）清除油層堵塞及提高地層滲透率；

（5）降低驅動壓力。

2．特點

（1）不影響油井正常生產，不需任何井上或井下作業，避免了因油井作業造成的產量損失；

（2）一點震動就可大面積地處理油層，波及半徑達400m，在波及面積上油井有效率達82%；

（3）適應性強，對各種井都有效；

（4）對油層無任何污染，具有振動解堵、疏通孔道的作用；

（5）節省人力物力，投資少，見效快，效益高，簡單易行。

（二）水力振盪採油技術

水力振盪採油技術是利用在油管下部連接的井下振盪器產生水力脈沖波，通過脈沖波在油層中的傳遞，來解除注水井、生產井近井地帶的機械雜質、鑽井液和瀝青質膠質堵塞，破壞鹽類沉積，並使地層形成裂縫網，增大注水井吸水能力，改善油流的流動特性。振動波對地層中原油產生影響，降低原油黏度。

⑥ 麻煩給我詳細介紹一下大慶石油學院學習以及生活條件～

學校硬體設施不錯。人力資源專業不好，學校的強項是工科，石油、油氣儲運、化工、機械等，你這個分，建議你考慮考慮機械、通信、電氣等工科專業，別報土木和石油工程，油氣儲運工程可以考慮，但你分稍微低點

⑦ 二元復合驅油技術的「二元」具體指的是什麼，什麼意思

聚合物、表活劑、鹼，三種化學驅方式。兩個混合用就是二元復合驅，三者都用就是三元混合驅。

⑧ 塔河油田就是塔里木油田嗎

不是的。兩個油田成立時間不同的。塔里木油田公司是中國石油天然氣股份有限公司的地區公司，組建於1989年4月，是一家集油氣勘探開發、煉油化工等為一體的大型石油公司。1997年，西北石油局按照「逼近主力烴源岩，以大型古隆起、古斜坡為勘探目標，靠近大型斷裂、大型不整合面尋找大型原生油氣田」的勘探思路。大膽探索，不斷加大勘探力度，終於由西北石油局部署鑽探的沙46井和沙48井噴出高產油氣流，宣告塔河油田誕生。

⑨ 泡沫復合驅油技術什麼時候發明的

泡沫能驅油的原因在於泡沫在多孔介質內的滲流特性。泡沫首先進入流動阻力較小的高滲透大孔道，流動阻力隨泡沫注入量的增加而增大，當增大到超過小孔道中的流動阻力後，泡沫便越來越多地流入低滲透小孔道，泡沫在小孔道中流動時視粘度低，小孔道中含油飽和度高，泡沫穩定性差。最終導致泡沫在高、低滲透率油層內均勻推進，波及效率擴大，泡沫還具有一定洗油能力。因而泡沫驅油能大幅度提高採收率。