三次采油化學驅(qū)油技術發(fā)展現(xiàn)狀分析

謝元龍+王曉江+仇利鋒

摘 要： 近年來，隨著全球?qū)κ托枨罅康闹鹉暝黾?，原有的二次采油技術已經(jīng)不足以應對時代發(fā)展需求，三次采油技術就應運而生，這項技術的出現(xiàn)也讓我國的油田開采水平以及能力得到了一個質(zhì)的提高。它主要借助物理反應以及化學反應的共同作用，來達到提升采油驅(qū)油效率的目的。而在科技技術不斷發(fā)展創(chuàng)新的時代背景下，三次采油化學驅(qū)油技術也趨向成熟，并在我國的油田開采領域發(fā)揮著不可替代的作用。

關鍵詞：三次采油 化學驅(qū)油技術 發(fā)展現(xiàn)狀

中圖分類號：TE357.41 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2016）09-0266-01

引言：石油資源，作為我國化工產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)運營所需的重要組成部分，它的產(chǎn)量以及質(zhì)量也與老百姓的日常生產(chǎn)生活息息相關。與此同時，它也是目前緊缺的一種不可再生資源，世界各國對石油的需求量也隨著科技技術的發(fā)展而逐年上升。怎樣提高油田的開采率，就成為現(xiàn)階段所有業(yè)內(nèi)人士需要關注的首要課題。因此，對三次采油化學驅(qū)油技術的發(fā)展現(xiàn)狀有一個全面徹底的分析研究，對整個油田開采行業(yè)來說具有十分深遠的意義。

一、三次采油化學驅(qū)油技術的內(nèi)涵

1.三次采油驅(qū)油技術的內(nèi)涵

三次采油驅(qū)油技術，就是指借助物理、化學以及其他方式對剩余油進行開采的技術。在國際上也將這一技術稱作強化采油技術。合理運用這一技術，可以有效提升油田原油的采收率。其中，三次采油技術在使用時，會包含多種方式，比如氣體注入、化學注入、超聲波刺激以及微生物注入等。

2.三次采油驅(qū)油技術的流程

在油田開采過程中，會經(jīng)歷以下幾個階段：第一，借助油層能量來進行石油開采的稱之為一次采油；第二，往油層中注入氣體或者水來增加油層能量的采油方式被稱作二次采油；第三，將化學物質(zhì)注入到地層中，用以改變地層中水、氣、油以及巖石相互之間的性能，來提升采油率的方式稱之為三次采油。

3.化學驅(qū)油技術的內(nèi)涵

三次采油中的化學驅(qū)油技術，簡單來說就是將化學物質(zhì)與石油或者地層發(fā)生反應，對油層的性質(zhì)或者石油的表面張力等進行改變，減小采油的阻力，以此來實現(xiàn)提升采油率目的的方式。它也是三次采油技術中應用較為普遍的方式之一，并在油田開采實踐中發(fā)揮著至關重要的作用。

二、三次采油化學驅(qū)油技術的發(fā)展現(xiàn)狀

在我國科技技術飛速發(fā)展的時代背景下，三次采油技術也獲得了廣闊的發(fā)展空間，并在這一過程中衍生出眾多驅(qū)油方式，化學驅(qū)油就是其中之一。而化學驅(qū)油技術在發(fā)展過程中，也被具體劃分為以下幾種：

1.堿驅(qū)技術

堿驅(qū)技術，作為一種工作原理與其他化學驅(qū)油相似的技術，主要是將一些堿性溶液注入到地層中，讓它與原油發(fā)生反應并生成活性物質(zhì)，來降低原油表面張力、提高波及系數(shù)以及改變流動度，并以此來達到提升采油率的目的。

在原油中會含有一定的酸性成分，一旦它與呈堿性的溶液相遇，就會發(fā)生反應并形成活性物質(zhì)。在這一過程中，原油的表面張力就會降低，使它在堿性溶液的作用下乳化成小油珠并隨著堿性溶液被帶出地層；與此同時，吸附在巖石表面的親油物質(zhì)也會在堿的作用下失去它的吸附力，使洗油效率大幅度上升；在對粘稠度較高的原油進行堿驅(qū)時，原油可以在堿性溶液的作用下形成液滴流，之后借助自身高粘稠度特性以及賈敏效應來增加驅(qū)替液流動阻力，對水相流度進行有效降低，并加大波及系數(shù)，從而實現(xiàn)采油率的提高。

利用堿驅(qū)技術，雖然可以大幅度地提升采油率，但是它在實際操作過程中，會對周圍環(huán)境造成破壞性影響，同時對地層的損害也是不可修復的。在應用堿驅(qū)技術的同時，所在地層的pH值也會隨之增加，使微粒運移被加強，而堿與地層中的巖石接觸后，也會發(fā)生一系列物理化學反應，一方面會增加堿的使用量，另一方面還會導致黏土出現(xiàn)膨脹，情況嚴重時會出現(xiàn)堿垢，并對油井產(chǎn)能造成直接影響。由此可見，在未來的發(fā)展過程中，化學驅(qū)油技術也要逐漸向著無堿的方向發(fā)展。

2.聚合物驅(qū)技術

聚合物驅(qū)技術的工作原理與堿驅(qū)技術基本一致，但是在某些環(huán)節(jié)又存在一定差異。使用聚合物驅(qū)技術，要將一些可溶的高分子聚合物引入水中，在提高水相黏度的基礎上，降低它的滲透率，以此來優(yōu)化油水流度比用以擴大波及系數(shù)，從而達到提高采油率的目的。聚合物驅(qū)技術的關鍵點就是要增加油水流度比，并通過降低注水流度來實現(xiàn)。

在原油開采過程中，聚合物的濃度會對采油率產(chǎn)生較大影響，也就是說，當聚合物濃度較高時，溶液的黏度也會隨之增加，最終的驅(qū)油效果也就更加明顯。這是因為聚合物濃度越高，它的分子含量也越高，使得它的粘彈性能就越突出，這就會大大增加力量聚合物驅(qū)的波及范圍，提升聚合物驅(qū)的效果。值得注意的是，這個波及范圍也是有限的，在這一范圍內(nèi)，可以明顯的提升采油率。此外，轉(zhuǎn)注時機是否合理也會影響到采油率，轉(zhuǎn)注時機主要分為兩大類，即進行水驅(qū)以及不進行水驅(qū)。在不進行水驅(qū)時直接進行聚合物驅(qū)，而水驅(qū)后不同階段也會轉(zhuǎn)化為聚合物驅(qū)。在這一過程中，水驅(qū)后對應的含水率較之水驅(qū)前會出現(xiàn)明顯提高；而聚合物驅(qū)濃度一致時，注入時間越提前則采油率提升的數(shù)值就越大。

聚合物驅(qū)技術在針對一些油層嚴重出現(xiàn)非均質(zhì)性、綜合含水率高且出水開采難度大的區(qū)域時，效果較為顯著。而想要在不具備以上條件的油區(qū)使用這一技術，就要提前對油藏進行降水降壓、堵水調(diào)剖以及封堵大孔道等處理，避免聚合物在注入過程中出現(xiàn)竄流問題，從而確保最終的驅(qū)油效果。

3.表面活性劑驅(qū)技術

表面活性劑的注入可以讓其在油水界面中產(chǎn)生吸附力，并降低油水界面的張力，使原油的極限動剪切應力也隨之降低，以此來提升原油的采收率。盡管表面活性劑驅(qū)可以按上述原理實現(xiàn)驅(qū)油以及提高采油率目的，但是在這一過程中，表面活性劑很容易與地層水以及黏土中的高價陽離子發(fā)生反應，并形成沉淀，將孔道阻塞并對地層造成損害。此外，在表面活性劑驅(qū)的實際使用過程中，還有可能引發(fā)另一種風險，在對表面活性劑控制不當時，就會產(chǎn)生粘稠富集相，對原有的驅(qū)油體系也會造成影響，嚴重時還可能出現(xiàn)崩潰，使油層的有效滲透率大幅度降低。

4.復合驅(qū)技術

復合驅(qū)技術，簡單來說就是將上述驅(qū)油方式中的兩種或以上進行結合，而產(chǎn)生的一種新型驅(qū)油技術。通常情況下，在水驅(qū)結束后，毛管準數(shù)為1×10-6，想要提升驅(qū)油效率，就只有將這一數(shù)值提高三個數(shù)量級。在毛管準數(shù)理論中，想要改善毛管準數(shù)，就要借助增加驅(qū)替液的黏度、流動速度或者有效降低界面張力等方式實現(xiàn)。此外，將上述三種驅(qū)油方式有效結合起來，可以讓各種驅(qū)油效能得到大幅度提升，而在使用復合驅(qū)技術的同時，也要對它的劣勢加以考慮：第一，在使用復合驅(qū)技術時，堿的存在會讓聚合物的粘彈性以及黏性大大降低，讓采油率受到影響，而堿還會在很大程度上提高采出液的破乳難度；第二，由于復合驅(qū)技術包含了兩種或以上的驅(qū)油方式，這也使它的造價要遠遠高于單個驅(qū)油技術，因此，在使用前要做好這方面工作的預算，從而實現(xiàn)采油企業(yè)經(jīng)濟效益以及社會效益的最大化。

三、結語

綜上所述，在我國的原油開采過程中，盡管具備多種驅(qū)油方式，然而每一種驅(qū)油方式都有它的局限性，一旦油區(qū)的情況較為復雜時，單純使用任意一種驅(qū)油方式是很不現(xiàn)實的。不僅很難對采油率進行保證，同時還有可能對地層造成很大破壞。由此可見，在我國三次采油化學驅(qū)油技術的發(fā)展過程中，復合驅(qū)技術將會是未來原油開采的首選。因此，在原油開采過程中，要加大對復合驅(qū)技術的研究投入力度，并在采油過程中放棄對堿的使用，從而在提升采油率的同時，推動我國社會經(jīng)濟的發(fā)展。

參考文獻

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