石油三采聚驱工艺应用现状及存在问题

王宁 王莉 顾玉洁（中石油华北油田公司勘探开发研究院，河北 任丘 062550）

李东杰（中石油华北油田采油工程研究院，河北 任丘 062550）

1 三采聚驱工艺概述

根据当前世界范围内对石油产业的研究，石油开采根据不同的获取方式划分为一次采油、二次采油和三次采油。其中，将利用油层能量获取原有的方式称之为“一次采油”；将通过向油气层中注入水、气等方式驱动的称之为“二次采油”；利用化学物质作为为介质，注入油气层以改善油、气、水、地质层之间相互性能的称之为“三次采油”。从效果上区分，三次采油技术是应用最广、采集效率最高的方式，尤其是针对一些开采周期长、含水量高的陈旧油田，具有很好的应用效果。

就三次采油技术而言，根据不同的操作和介质，可以划分出四种工艺技术类型，分别是化学驱、气驱、热力驱和微生物驱油。而这其中以化学高分子聚合物为主要形式，简称为“三采聚驱工艺”。

化学高分子聚合物的驱油机理并不复杂，通过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，从而改善原油和水的流动速度比例。由于聚合物溶液具有很高的粘度，在通过油层的过程中造成阻力系数和粘弹效应提高；粘度越大，原油残留的阻力就越大，驱油性就越明显，采收率就越高。

2 三采聚驱工艺应用现状及存在问题分析

2.1 应用现状分析

单纯地从三次采油技术角度分析，是应对石油产能不足的一种有效解决手段。就世界范围内来说，随着石油开采工作的不断深入发展，大部分油田资源面临枯竭，开采周期超过30年以上的油井产量开始大幅度下降；但相对应的，人类社会对石油能源的需求却在不断的上升，因此石油资源也被列为国家的战略安全资源。

三次采油可以有效开发老油田的产能，将通过常规技术难以获取的原油抽出地面，提高石油产能的同时避免资源浪费，提高社会经济效益。从上世纪90年代，聚合物驱油技术开始在我国大力发展，目前已经形成了配套的工艺技术和产业结构，如大庆油田、胜利油田、大港油田等，开拓了三采聚驱工艺实验区域，并取得了十分理想的效果。

事实上，聚合物驱油技术也是世界范围内最为流行的三次采油工艺，其中美国在三次采油中的应用数量和获取原油产量都都位居世界第一。经过国内专家们的论证，聚合物驱油技术要适应中国的油层环境，最佳的使用方式应该与市场成品油价格相关联。当成品油价格降低，低聚合物使用量的经济效益较好，反之，高聚合物使用量的经济效益较好。

2.2 存在问题分析

聚合物驱油是当前我国主要的原油增产手段，尤其是对于一些高含水量的老油田。聚合物在三次采油工艺中的突出表现，让其成为广泛推广的技术之一，但同样也存在一定的问题。

2.2.1 井口堵塞问题。向井下油层注入的聚合物属于高分子物质，在开采过程中，一部分聚合物会随着抽油行为逐渐上升，在压力和温度的快速变更下形成粘团，造成明显的堵塞现象。

具体分析，三采聚驱工艺出现井口堵塞的原因很多，其中一种原因是，由于聚合物溶液受到温度、压力的影响，并与地层下的无机盐、砂石土壤、微生物等杂质混合，形成内部悬浮颗粒的HPAM交联聚合物凝块，一般情况下会随着抽油泵输送到地面，但是当凝块硬度、弹性、大小聚集到一定程度后，井口堵塞就在所难免；同时，井口堵塞还会造成新注入的聚合物溶液无法顺利进入油气层。

2.2.2 含油污水问题。含油污水是于聚驱清水相对应的，大量使用优质水源会造成环境的破坏和成本的提高，而利用聚合物工艺驱油可以使用一定赔注比例的污水，来降低成本。

含油污水的配注问题直观重要，由于污水中含有细菌、烃类、砂土等物质，加入聚合物之后必须确保溶液的有效粘度。

处理方法包括紫外线杀菌、降低抗盐聚合物等预处理，同时也要考虑到污水应用会对设备和管道造成的腐蚀作用。杂质越多，产生电化学反应的程度就越高，同时含油污水中包括的酸性物质、还原菌、腐生菌等，都是造成腐蚀问题的因素。

石油三采聚驱工艺的深入应用会发现越来越多的问题，为了更好地解决这些影响因素，“复合体系”驱油技术成为解决的关键。复合体系往往包括两种以上的工艺采用，如泡沫复合驱油技术中，将泡沫溶液与聚合物溶液联合起来，其中泡沫复合体可以深入到地层中的空隙、孔道，驱出残余原油，稳定提高产量。

3 结语

综上所述，石油三采聚驱工艺是一种联合了物理、化学、生物等多种学科的石油开采技术，它是应对油井产能下降和开采难度增加的有效手段。聚合物驱油技术在我国形成了规模化、产业化的格局，各类配套设施不断完善，为原油产能提供了可靠的技术手段。下一阶段中重点研发复合体系驱油技术，并结合多种驱油工艺联合应用，是稳定我国石油供应市场的保障措施。

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