石油三采聚驅工藝應用現(xiàn)狀及存在問題

王寧 王莉 顧玉潔（中石油華北油田公司勘探開發(fā)研究院，河北 任丘 062550）

李東杰（中石油華北油田采油工程研究院，河北 任丘 062550）

1 三采聚驅工藝概述

根據當前世界范圍內對石油產業(yè)的研究，石油開采根據不同的獲取方式劃分為一次采油、二次采油和三次采油。其中，將利用油層能量獲取原有的方式稱之為“一次采油”；將通過向油氣層中注入水、氣等方式驅動的稱之為“二次采油”；利用化學物質作為為介質，注入油氣層以改善油、氣、水、地質層之間相互性能的稱之為“三次采油”。從效果上區(qū)分，三次采油技術是應用最廣、采集效率最高的方式，尤其是針對一些開采周期長、含水量高的陳舊油田，具有很好的應用效果。

就三次采油技術而言，根據不同的操作和介質，可以劃分出四種工藝技術類型，分別是化學驅、氣驅、熱力驅和微生物驅油。而這其中以化學高分子聚合物為主要形式，簡稱為“三采聚驅工藝”。

化學高分子聚合物的驅油機理并不復雜，通過注入水中一定量的高分子聚合物（如聚丙烯酰胺），可以有效增加水的粘度，從而改善原油和水的流動速度比例。由于聚合物溶液具有很高的粘度，在通過油層的過程中造成阻力系數和粘彈效應提高；粘度越大，原油殘留的阻力就越大，驅油性就越明顯，采收率就越高。

2 三采聚驅工藝應用現(xiàn)狀及存在問題分析

2.1 應用現(xiàn)狀分析

單純地從三次采油技術角度分析，是應對石油產能不足的一種有效解決手段。就世界范圍內來說，隨著石油開采工作的不斷深入發(fā)展，大部分油田資源面臨枯竭，開采周期超過30年以上的油井產量開始大幅度下降；但相對應的，人類社會對石油能源的需求卻在不斷的上升，因此石油資源也被列為國家的戰(zhàn)略安全資源。

三次采油可以有效開發(fā)老油田的產能，將通過常規(guī)技術難以獲取的原油抽出地面，提高石油產能的同時避免資源浪費，提高社會經濟效益。從上世紀90年代，聚合物驅油技術開始在我國大力發(fā)展，目前已經形成了配套的工藝技術和產業(yè)結構，如大慶油田、勝利油田、大港油田等，開拓了三采聚驅工藝實驗區(qū)域，并取得了十分理想的效果。

事實上，聚合物驅油技術也是世界范圍內最為流行的三次采油工藝，其中美國在三次采油中的應用數量和獲取原油產量都都位居世界第一。經過國內專家們的論證，聚合物驅油技術要適應中國的油層環(huán)境，最佳的使用方式應該與市場成品油價格相關聯(lián)。當成品油價格降低，低聚合物使用量的經濟效益較好，反之，高聚合物使用量的經濟效益較好。

2.2 存在問題分析

聚合物驅油是當前我國主要的原油增產手段，尤其是對于一些高含水量的老油田。聚合物在三次采油工藝中的突出表現(xiàn)，讓其成為廣泛推廣的技術之一，但同樣也存在一定的問題。

2.2.1 井口堵塞問題。向井下油層注入的聚合物屬于高分子物質，在開采過程中，一部分聚合物會隨著抽油行為逐漸上升，在壓力和溫度的快速變更下形成粘團，造成明顯的堵塞現(xiàn)象。

具體分析，三采聚驅工藝出現(xiàn)井口堵塞的原因很多，其中一種原因是，由于聚合物溶液受到溫度、壓力的影響，并與地層下的無機鹽、砂石土壤、微生物等雜質混合，形成內部懸浮顆粒的HPAM交聯(lián)聚合物凝塊，一般情況下會隨著抽油泵輸送到地面，但是當凝塊硬度、彈性、大小聚集到一定程度后，井口堵塞就在所難免；同時，井口堵塞還會造成新注入的聚合物溶液無法順利進入油氣層。

2.2.2 含油污水問題。含油污水是于聚驅清水相對應的，大量使用優(yōu)質水源會造成環(huán)境的破壞和成本的提高，而利用聚合物工藝驅油可以使用一定賠注比例的污水，來降低成本。

含油污水的配注問題直觀重要，由于污水中含有細菌、烴類、砂土等物質，加入聚合物之后必須確保溶液的有效粘度。

處理方法包括紫外線殺菌、降低抗鹽聚合物等預處理，同時也要考慮到污水應用會對設備和管道造成的腐蝕作用。雜質越多，產生電化學反應的程度就越高，同時含油污水中包括的酸性物質、還原菌、腐生菌等，都是造成腐蝕問題的因素。

石油三采聚驅工藝的深入應用會發(fā)現(xiàn)越來越多的問題，為了更好地解決這些影響因素，“復合體系”驅油技術成為解決的關鍵。復合體系往往包括兩種以上的工藝采用，如泡沫復合驅油技術中，將泡沫溶液與聚合物溶液聯(lián)合起來，其中泡沫復合體可以深入到地層中的空隙、孔道，驅出殘余原油，穩(wěn)定提高產量。

3 結語

綜上所述，石油三采聚驅工藝是一種聯(lián)合了物理、化學、生物等多種學科的石油開采技術，它是應對油井產能下降和開采難度增加的有效手段。聚合物驅油技術在我國形成了規(guī)模化、產業(yè)化的格局，各類配套設施不斷完善，為原油產能提供了可靠的技術手段。下一階段中重點研發(fā)復合體系驅油技術，并結合多種驅油工藝聯(lián)合應用，是穩(wěn)定我國石油供應市場的保障措施。

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