三次采油：能否承受石油开发之重？

三次采油(EOR)技术是一项能够利用物理、化学和生物等新技术提高原油采收率的重要油田开发技术。在过去数十年内，美国、加拿大和委内瑞拉等石油大国都把如何提高原油采油率作为研究工作的重点目标。随着社会经济持续快速增长，我国对油气需求量也不断增加。因此，运用三次采油技术来提高原油采收率，是减缓我国多数油田产量递减速度、维持原油稳产的战略需要。

世界三次采油发展现状

目前，世界上已形成三次采油的四大技术系列，即化学驱、气驱、热力驱和微生物驱。其中化学驱包括聚合物驱、表面活性剂驱、碱驱及其复配的二元、三元复合驱、泡沫驱等；气驱包括CO2混相/非混相驱、氮气驱、烃类气驱和烟道气驱等；热力驱包括蒸汽吞吐、热水驱、蒸汽驱和火烧油层等；微生物驱包括微生物调剖或微生物驱油等。四大三次采油技术中，有的已形成工业化应用，有的正在开展先导性矿场试验，还有的还处于理论研究之中。

运用三次采油技术来提高采收率，是减缓我国多数油田产量递减速度、保持原油稳产的战略需要。

化学驱

自20世纪80年代美国化学驱达到高峰以后的近20多年内，化学驱在美国运用越来越少，但在中国却得到了成功应用。中国化学驱技术已代表世界先进水平，其中，聚合物驱技术于1996年形成工业化应用；“十五”期间大庆油田形成了以烷基苯磺酸盐为主剂的“碱+聚合物+表面活性剂”二元复合驱技术，胜利油田形成“聚合物+表面活性剂”的无碱二元复合驱技术；目前，已开展“碱+聚合物+表面活性剂+天然气”泡沫复合驱室内研究和矿场试验。

热力驱

最早于20世纪50年代运用于委内瑞拉稠油开采的热力驱技术为蒸汽吞吐，因蒸汽吞吐技术伴随着吞吐效果逐渐降低的实际情况，蒸汽驱和火烧油层成为主要接替方法。目前蒸汽驱技术已成为世界上大规模工业化应用的热采技术。为了提高热效应，国外近年来开发的稠油开采先进技术有水平井蒸汽辅助重力泄油技术(SAGD)和电磁波热采技术。SAGD已成为国际开发超稠油的一项成熟技术，而电磁波热采技术被认为是未进行蒸汽驱油区的最好替代方法，但在巴西试验效果不如注蒸汽。

注气驱

20世纪70年代，注烃类气驱主要在加拿大获成功应用，到80年代，CO2混相驱成为美国最重要的三次采油方法。氮气或烟道气技术应用较少。

微生物驱

国外微生物驱基本处于室内研究和先导试验阶段。经过多年来的发展，微生物清蜡和降低稠油粘度、微生物选择性封堵地层、微生物吞吐、微生物强化驱等已成为成熟的提高采收率的技术。微生物驱油已成为继传统的热采、化学驱、气驱之后第四大类提高采收率的方法。微生物驱油技术的发展主要有三个方向，一是微生物增效水驱，二是激活油藏微生物驱，三是微生物调剖驱油。

2007年世界范围内EOR项目中，项目数排第一位的是蒸汽驱，占总项目数39.3%；第二位是CO2混相驱，占29.9%；第三位是烃混相／非混相驱，占10.5%。

2007年底世界EOR产量约182万桶／日，产量主要来自蒸汽驱、烃混相／非混相驱和CO2混相驱，这3项产量和约为172万桶／日，占总EOR产量94.7%。其中，产量排第一位的是蒸汽驱，占EOR总产量65.6%；第二位是烃混相/非混相驱，占14.9%，第三位CO2混相驱，占14.2%。

2007年底在世界范围内计划的EOR项目共有32个，其中CO2混相项目数12个，CO2非混相4个，这类项目基本都在美国；蒸汽驱7个，火烧油层1个；聚合物驱6个，表面活性剂—聚合物驱2个。与2005年底计划的EOR项目数相比，聚合物驱数有明显增加，由2个增加到6个，计划实施聚合物驱的新增国家有巴西、阿根廷和德国，他们分别计划于2009年、2008年以及2010年开始实施聚合物驱。从计划项目的经营公司和技术类型可见，美国仍然是未来EOR项目的积极倡导者和实施者。未来最具有发展前景的EOR项目是CO2混相／非混相驱，占计划EOR项目的50%。随着油价高位运行，化学驱呈现较好发展前景。

世界三次采油发展趋势

国际能源署预测，2005—2030年，世界EOR产量占石油总产量的比例不断增加。通过EOR技术的不断发展，EOR产量占石油总产量的比例将由目前的不足3%(产量主要来自热采和混相气驱)增加到2030年的15%-20%。

目前EOR产量对美国石油总产量的贡献是12%，对世界石油总产量不到4%。未来在原油价格保持相对较高且非常稳定的情况下，将来EOR产量占美国或全球其他任何国家的原油总产量的比例最高为18%。据预测，世界范围内的EOR产量高峰很可能在全球石油总产量开始递减30—35年之后出现，或在21世纪60年代出现。

在预测未来几十年内EOR产量占世界石油总产量比例持续增加情况下，有关专家在讨论EOR发展以及美国和加拿大未来EOR发展潜力时得出结论：世界丰富稠油资源决定了以蒸汽驱为主的热采仍将是未来EOR主要发展方法时，注气混相驱(美国的CO2和加拿大的烃类气)要比其他EOR方法增长得更快。

通过对世界三次采油技术的前期发展、现状和未来发展趋势的分析可以看出：世界范围内，以注蒸汽为主体的热采是三次采油的主要方法；注聚合物方法的使用在急剧减少，近年随油价升高而有所增加；注CO2方法的使用则在扩大。根据我国油藏特征和注入流体适应性，在把化学驱定为我国东部油田提高采收率技术研究主攻方向的同时，还要纵观全局、综合考虑，借鉴国外先进成熟技术，发展我国除化学驱之外的三次采油技术，如加拿大和委内瑞拉的蒸汽驱和SAGD技术，美国的CO2混相驱技术，使其成为常规聚合物驱或复合驱的重要互补技术，以用于那些不能适用聚合物驱或复合驱的油藏提高原油采收率。

我国非常重视三次采油技术的发展。1979年，我国将三次采油列为油田开发十大科学技术之一，揭开了我国三次采油发展的序幕。随后的“七五”、“八五”和“九五”期间，国家对三次采油技术不仅重视室内研究，还安排许多现场试验，使得我国部分三次采油技术达到了世界领先水平。由于缺乏足够的气源和我国油藏具体特征，我国主要发展了化学驱和热力采油，气驱和微生物驱基本处于室内研究和先导试验阶段。

化学驱。我国在化学驱一些领域已达到国际先进水平。如聚合物驱油已形成完整的配套技术，并已在大庆、胜利等油田工业性推广；复合驱油技术获得重大突破，先导性试验获得成功。

热力驱。20世纪80年代至90年代，我国热力驱技术发展经历了蒸汽吞吐试验阶段、蒸汽吞吐推广和蒸汽驱先导试验阶段以及蒸汽吞吐和蒸汽驱工业应用3个阶段。目前蒸汽吞吐和蒸汽驱已成为我国稠油开采的主要方法。全国稠油产量主要来自辽河、新疆、胜利、河南4个油田。

另外，由于气源问题，我国气驱研究相对较晚，与国外相比还有很大差距。在微生物驱油技术方面，主要开展室内研究和矿场试验。

自1996年起，我国石油三次采油产量上升很快。1996年为359万吨，2000年达到1050万吨。此后，产量连续7年保持在1000万吨以上。近年来，中国石化三次采油产量也稳步上升，2000—2007年，热力驱增油量由165万吨增至364万吨，化学驱增油量由147万吨增至179万吨。

我国在三次采油提高采收率技术方面急需解决的问题：一是加强提高采收率新技术的基础理论研究。主要课题包括改善注水采油技术提高采收率机理研究、化学驱油技术科学基础研究、油气藏流体变组分及变相态开发原理研究、稠油开采新技术科学基础研究、微生物驱油技术科学原理研究。二是开发新型提高采收率驱替剂目前剩余储量大都集中在高含水、低渗透、稠油、高温高盐油藏、非均质极强的碳酸盐岩缝洞油藏等开采难度较大的地方，现有驱替剂已无法满足进一步提高采收率需求。三是开发高效提高采收率的集成技术针对复杂的油藏，每一项提高采收率技术都有其应用的局限性，结合不同技术的优势，研究高效集成技术，是提高采收率又一个新的发展方向。