试析二次采油与三次采油的结合技术及其进展

试析二次采油与三次采油的结合技术及其进展

刘洁,王欢,刘存辉,周传臣,王志宏 ,孙凤萍,毛艳妮

天津大港油田滨港集团博弘石油化工有限公司 天津 300280

摘要：随着社会的发展，我国产业对石油的需求量也在与日俱增。石油在我国总体工业中占有举足轻重的位置，随着长时间的开采，一些大油田已进入高含水开发阶段，引起了国家和有关部门的高度重视。在目前的情况下，要想维持油田的采收率，必须将二次采油技术和三次采油技术结合起来，以此发挥结合优势。基于此，本文主要分析二次采油与三次采油的结合技术以及发展进程，以供参考。

关键词：二次采油；三次采油；结合技术；发展

引言：随着经济的发展，石油是一种不可再生的资源。在实际应用中，其在稳产、改善原油产量等方面发挥较大作用。在老油田开采中，二次开采和三次开采相结合的综合开采技术，已成为热点问题。二次开采和三次开采相结合（又称为“2+3”增产技术），是指在充分调剖、充分利用二次开采的前提下，进行极限三次开采技术，该技术可在油田处于高含水阶段时，将采收率最大化，从而达到增产的目的。

1、二次采油与三次采油的原理

1.1开采初期

一百多年前，由于一口油井发生了封隔器泄漏，导致了注水开采。这次事故是由于上层高压水层中的水从渗漏封隔器流入地层，导致油田停产，但附近油井产量明显增加。据此，归纳出了油田人工注水开采方法。人工注水开采技术是指在油层原有能源耗尽后，通过地表将水分注入到油层中，使其在油层边沿或油层中进行开采。注水是为了补充油层的驱油能力，以水为推进剂，将油排出并占有原有的油位。结果表明，注水后，储层含油饱和度下降，饱和度增加。

1.2二次采油

一次开采取决于地层自然压力。而二次采油则是在地层压力降低的情况下，通过注水来补充地层压力。在开采过程中，会将大量水或者高压气体注入到储层中，从而提高储层压力，以此达到有效地开采目的。由于油田开发到一定阶段后，其内部油层的压力会逐渐降低，常规采油方式已无法满足要求，必须采用二次采油工艺。

1.3三次采油

将适当的化学成分注入到油层中，可以使油、气、水、岩石发生化学反应，从而增加石油产量。这就是所谓的EOR法，它可以增加原油产量。与此同时，因为某些老区的油藏储量太大，对有限的油田来说该办法使用优势较多。但在开发过程中要注意开发适用的驱油剂配方，并明确核定驱油剂使用量。在三次采油中采油方法如下：

其一，气体混相驱混合。该办法是指两种液体能互相溶解。以确保毛管压力和界面张力为0。混相驱油按照混合模式可分为一次接触型、多次接触型和动态型。若所注入的天然气能与地层中的原油任意比例混合，则为一次接触混相；若注入的天然气与地层中的原油发生接触，则会产生两相，但是在油气与原油之间，可以发生成分之间的物质交换，从而形成过渡的驱动相。因为这个过程是反复的，并且是多次的接触，所以被称之为多个接触的混合。

其二，热力采油。该办法可采用热能降低原油粘度，降低蒸发油层原油的开采技术。其中包括诸如蒸汽开采的热物理驱油方法以及诸如燃烧油层的热化学开采。

其三，微生物采油。通过对原油和储层微生物、代谢物的结合作用，可增强原油的流动能力，改变液流方向，以此增加原油产量。

其四，聚合物驱。聚合物驱实质上是在水溶液中添加水溶性高分子以提高水相粘度、改善流度比的一种途径。在国外，前苏联等国家把此方法称作“改进水驱”，并未将其纳入到化学驱油中去。在我国和美国、加拿大等西方国家，已将聚合物驱列为三次开采的主要手段。其驱油机制是提高储层中聚合物溶液的粘度、提高流度比、提高聚合物溶液在储层中的宏观和微观波及容积，并克服并消除驱替相在储层中的指进，以提高油田采收率。部分学者认为，高分子尤其是部分水解聚丙烯酰胺和疏水性高分子具有的粘弹性作用，能够改善石油的驱油效果。

目前，应用最广的高分子有部分水解聚丙烯酰胺，黄原胶，以及近年来发展起来的疏水高分子。部分水解聚丙烯酰胺对地层水的阳离子含量尤其是二价Ca2+和Mg2+的含量和储层温度非常敏感。溶液表观粘度随盐化程度和温度的升高而迅速降低。另外，部分水解聚丙烯酰胺较为困难，如化学降解和剪切降解。这些都是制约聚合物驱油整体技术经济效益、阻碍其大规模工业化应用的主要原因。其中，黄原胶的主要原料为微生物发酵。该方法对盐类不敏感，适用于高含盐性油藏。其缺点是微生物降解能力强，热稳定性差，价格昂贵。

2、二次采油与三次采油的结合技术分析

2.1技术原理

二次开采与三次开采相结合，是以二次开采为基础，利用二次开采技术和三次开采技术，达到三次开采极限。首先采取二次开采技术，后依靠三次开采技术，加入驱油剂，（在经过调整的油田，加入洗油效果好的驱油剂，减少油水界面张力，提高洗油效率）。

2.2充分调剖技术

关键是要准确地判断和保证完全堵剂形成，即利用实际生产中的实际压力指标，进行调剖堵水。堵水目的是减少油井出水量，同时也要调整吸水剖面。但要注意：在调剖后，在注水条件下，注水井的注水压力有大幅度提高，若对注水井的井口有无显著增大，可进行计算，其理论值为0.7-0.95之间即可。对于如何平衡注水压力和充足度，应进行适当调节，在实践中，注水压力不但要高，而且要达到一定强度。一般情况下，要提高注水压力，必须采用进井带堵剂，以提高其充注率，并采用远井带堵剂。目前，远井带堵剂主要采用的是双液法，这种方法不需要太高强度，但通常采用复合堵剂、强冻胶、强凝胶是我国目前油田开发中常用的办法，它可有效地提高采收率，但也存在一定的局限性。

2.3有限度的三次采油技术

首先，有限度的三次采油技术是将驱油剂注射到已有的油井中，但该技术还有两大难点，一是要选择有效的驱油剂，二要优化驱油剂的用量。从国内油田发展情况可以看出，有限度的三次采油技术具有广阔的应用前景，在国内一些老区已普遍采用这一技术。

其次，采用三次开采技术，可以有效提高采收率，充分挖掘油田资源，提高产量。在国内，不但已逐步成为石油开发的主要技术。同时，有限度的三次采油技术也是降低原油含水率和提高原油产量的重要手段。在目前采油过程中，二次开采与三次开采相结合，两者的优势可以相互补充，大大提高了国内中老区的采收率[1]。

3、二次采油与三次采油的结合技术进展

3.1对二次采收技术的开发方向

提高对高含水油田储层的认识水平，并以开发出一套技术成熟、覆盖面广的储层预测技术。为此，我们首先要加强储层数值模拟，建立油井三维模型，通过各种数据，实时修正油田的三维模型，以达到应用效果。其次，应加强油层、油量的动态监测，针对不同油气田的不同开发阶段，选用合适的测试体系；在此基础上，加大开发新技术的力度[2]。

3.2三次采油技术的发展

目前国内外对三次采油技术的研究和开发主要有四大类：热力驱油、化学驱油、注气驱油和微生物驱油。目前国内外对石油化工驱技术的研究多以化学驱为主，并已呈现出三大发展趋势：碱驱、聚合物驱、复合驱，这些方式各有利弊，为使油田开发效率最大化，学者们将多种驱油技术结合在一起，该方式得到了广泛的应用[3]。

结束语：综上所述，二次开采与三次开采技术的融合，是继传统调剖、堵水工艺后继的新兴技术，是二次开采技术向三次开采的转变，它可以使原油开采效率得到最大程度提升，从而在今后较长时间内得到推广。由于这项技术只是过渡技术，因此这项技术应在目前加大研究，确保得到进一步的发展。

参考文献：

[1]宁佳宇,南新丰. 二次采油与三次采油的结合技术及其进展分析[J]. 云南化工,2021,48(1):123-124,127.

[2]赵平起,蔡明俊,武玺,等. 复杂断块油田二次开发三次采油结合管理模式的创新实践[J]. 国际石油经济,2019,27(5):79-84.

[3]李昕玥. 我国三次采油污水处理技术研究进展[J]. 石化技术,2019,26(8):129-130.