大庆油田三元复合驱驱油机理研究

ASP三元复合驱油技术王虎彪王毅博延安盛科工贸工程有限公司一：技术简介ASP三元复合驱油技术是指将碱，表面活性剂、聚合物通过一定的数据比例混合后注入地层，扩大波及体积达到提高采收率的目的。

二：实验研究结论：大庆油田在八五期间就已经对五口井经行了现场试验，取得了显著的效果。

通过中国地质大学，大庆石油研究院，的刘春林，杨清延，，李斌会以及兰玉波等人的实验模拟研究表明，再有隔层的条件下采收率的贡献程度，中渗透层的达到25.29%，其次是低渗透层达到44.31%，而高渗透层仅为30.40%.，分析认为三元复合驱油技术主要是提高油藏的驱油效率，特别是高渗透层的驱油效率，同时能够提高中低渗透层的波及系数，初步得出驱油效率对采收率的贡献值为33.27%，波及系数的贡献率为66.73%。

也就是说对于提高石油采收率贡献最大的最直接的就是波及体积的提高。

三、ASP三元复合驱中驱油成分之间的协同效应：ASP三元复合驱油比单一去和二元驱有更好的驱油效果的主要原因在于ASP三元复合驱中的聚合物、表面活性剂、和碱之间有协同效应，他们在协同效应中起着各种作用。

1：聚合物的作用：（1）聚合物聚合物改善了表面活性剂和碱溶液之间的流度比（2）聚合物对驱油介质的稠化，可以减少表面活性剂和碱的扩散速率，从而减小药耗。

（3）聚合物可与地层中的钙镁离子反应，保护了表面活性剂使他不易形成地表面活性的钙镁盐。

（4）聚合物可以提高碱和表面活性剂形成的水包油乳状液的稳定性，是波及系数（按乳化-捕集机理）和洗油能力（按乳化-携带机理）有较大的提高。

（5）吸附和捕集（6）聚合物的盐敏效应2：表面活性剂的机理：（1）表面活性剂可以降低聚合物和碱之间的界面张力，使他具有洗油能力。

（2）表面活性剂可以使油乳化，提高了驱油介质的粘度。

乳化的油越多，乳状液的粘度越高。

（3）如表面活性剂与聚合物形成络合结构，则表面活性剂可提高增粘能力。

（4）表面活性剂可以补充碱与石油酸反应产生表面活性剂的不足。

三元复合驱技术研究摘要:三元复合驱是20世纪80年代中期提出的三次采油新方法。

它是由碱/表面活性剂/聚合物复配而成的三元复合驱油体系，既有较高的粘度，又能与原油形成超低界面张力，从而提高原油采收率。

关键词：三元复合驱；成垢；技术三元复合驱是20世纪80年代中期提出的三次采油新方法。

它是由碱/表面活性剂/聚合物复配而成的三元复合驱油体系，既有较高的粘度，又能与原油形成超低界面张力，从而提高原油采收率。

但是，在驱油体系注入地层的过程中，当碱性的化学剂注入地层后，受地层温度、压力、离子组成和注入体系的pH值等因素的影响，与地层岩石和地层水发生包括溶解、混合和离子交换在内的多种反应。

一方面，碱性三元液中的钠离子与粘土中的钙、镁离子发生置换，形成钙、镁的氢氧化物沉淀；另一方面，在地层岩石组分中有长石、伊利石、高岭石、蒙脱土等，碱也能与这些组分作用生成Si、Al等离子，进入地层水中，打破地下液体原有的离子平衡，随着地层条件的改变又形成新的矿物质沉淀，产生大量的硅铝酸盐垢。

这些由于碱的存在而引起的垢沉积，不仅造成卡泵现象，影响抽油机的正常生产及试验的顺利进行，而且还会堵塞油层孔隙，降低驱油剂的波及系数，并使油层受到伤害，影响最终采收率。

我国大庆油田已完成的5个三元复合驱先导性矿场试验,使用NaOH的为4个试验区,在这4个试验区中,除杏五区外,均不同程度地出现结垢现象,结垢发生在采出环节,包括油井近井地带、井筒举升设备和地面集输设备,以中心采出井最为严重,也最为典型。

因此，确定三元复合驱的成垢条件及界限，研究三元复合驱过程中垢的形成机理，找出对策，保证三元复合驱技术的成功有重要意义。

一、结垢状况分析为了确定三元复合驱垢样的晶型及组成，了解试验区的结垢情况，对试验区垢样进行分析。

（一）垢样分析取三元复合驱矿场试验区垢样，如采用大庆油田采油四厂杏二西三元复合驱扩大性矿场试验区垢样为例。

具体过程为：采用-射线衍射进行物相分析，确定矿物的晶型，用-光电子能谱确定元素组成，用化学分析法确定典型氧化物的含量。

浅析三元复合驱油技术研究进展[摘要]：随着石油勘探开发工作的不断推进，我国在采用传统的聚合物驱及表面活性剂驱等技术进行采油工作的过程中暴露出来越来越多的不足之处。

三元复合驱油技术的出现弥补了这些技术的不足，本文对三元复合驱油技术的特点进行了概述，重点阐述了三元复合驱方案设计的重点，最后对三元复合驱油技术的发展趋势进行了展望，为我国的油气开采事业奠定了一定的理论基础。

[关键词]：三元复合驱油特点展望一引言近些年，石油钻采技术取得了突飞猛进的进步，在新时代下聚合物驱油技术对于原油采收率的提升发挥了重大的作用。

我国的采油工作者们通过长期的聚合物驱的工作经验指出，在调整注入液的粘度的过程中，可以对流度进行改善以转变聚合物驱的性质。

当注入液的粘度提升的情况下，容易形成碱性的聚合物驱，这种聚合物驱在使用时会受到原油自身所带酸性值的影响导致采收率的提升有限。

另一方面，虽然表面活性剂聚合物驱能够较好的提升原油采收率，但是针对原油表面活性剂的采出液处理起来具有一定的难度，这也制约了原油采收率的提高。

三元复合驱油技术的出现有效的弥补了上述技术中存在的不足，必然成为未来提高原油采收率的新生力量。

本文主要对三元复合驱油技术的原理及特点进行了概述，重点阐述了三元复合驱油技术设计过程中需要注意的事项，最后对三元复合驱油技术的发展趋势进行了展望，旨在能够进一步的提升我国采油技术的提升。

二三元复合驱油技术概述三元复合驱油技术（简称ASP）是一种集碱驱、表面活性剂驱及聚合物驱于一体的综合性驱油技术。

目前，我国使用三元复合驱中主要采用的碱为无机碱，比如NaOH、Na2CO3、NaSiO3等；所采用的表面活性剂主要是烷基苯磺酸钠盐和石油磺酸盐；所采用的聚合物主要是部分水解的聚丙烯酰胺。

因为这些原料的合成工艺比较成熟，来源广数量大。

通过实践表明，三元复合驱采油技术主要有如下几个方面的特点：（1）由于三元复合驱体系中的有机复合能够拓宽盐浓度及低界面张力的表面活性剂的范围，所以该技术的适用范围较广；（2）三元复合驱采油技术的应用能够减少化学剂的使用，特别针对一些油田中所采用的比较昂贵的表面活性剂能够很好的降低成本；（3）利用三元复合驱油技术进行原油的采集工作时，所采用的碱性物质不受限制，可以使用强碱也可以使用弱碱;（4）使用表面活性剂和碱性物质对于提高驱油效率降低油水界面张力具有积极的作用。

摘要：介绍了三元复合驱技术的驱油机理，综述了三元复合驱油体系存在的不足，以及在改进方面的研究现状。

关键词：三元复合驱油；采收率；表面活性剂；表面张力常见的化学驱油剂主要有聚合物、表面活性剂和碱。

asp三元( 碱、表面活性剂和聚合物)复合驱是在综合了单一化学驱优点的基础上建立起来的一种新型的化学驱油体系[1]，具有驱油效率高的显著特点，近年来得到了迅速发展。

大庆油田矿场试验[2]表明，聚合物驱比水驱提高原油采收率10％以上，而三元复合驱可比水驱提高原油采收率20％以上。

可见对三元复合驱油体系的深入研究具有重要意义。

1、三元复合驱的驱油机理[3]asp三元复合驱油体系既具有较高的粘度又能与原油形成超低界面张力, 在扩大波及范围、提高驱替效率的同时, 也提高洗油效率, 能改善水驱的“指进”、“突进”和油的“圈捕”,从而增加原油产量和提高采收率。

该体系驱油效果之所以明显优于单一化学剂驱。

是因为多种化学剂具有各自的作用与优势，且相互之间能发挥协同效应。

(1)聚合物的作用是增稠和流度控制。

目前最廉价，应用最成熟的产品是聚丙烯酰胺（hpam）。

hpam已被普遍用来提高注人水粘度和油层波及系数。

hpam的选择着重要与油藏渗透率、孔喉尺寸、注液速度等相匹配, 分子量越大增粘能力越强，浓度越大水解液粘度越大, 驱油能力越大。

(2)表面活性剂的作用是降低油水界面张力和提高洗油效率, 因温度、矿化度、原油组分等油藏条件的不同, 所使用的表面活性剂结构与性能也不相同。

石油羧酸盐、石油磺酸盐是现在普遍采用的驱油表面活性剂, 但石油磺酸盐耐温、耐盐性能比石油羧酸盐好。

(3)碱的作用是与原油中的酸性组分反应就地生成表面活性剂, 与外加表面括性剂协同效应更大幅度地降低油水界面张力并作为牺牲剂改变岩石表面的电性, 以降低地层对表面活性剂的吸附量。

应用的主产品为naoh和na2co3或二者混用。

2、三元复合驱目前存在的不足室内和矿场研究表明[2], 三元复合驱采收率可在水驱基础上再提高20％以上，具有较好的增油降水效果。

第50卷第2期当代化工Vol.50, No.2 2021 车 2 月______________Contemporary Chemical Industry ______February, 2021三元复合驱技术的研究进展李颖雪，兰天庆(东北石油大学石油丨:程学院，大庆163318)摘 要：随着开采的不断进行，在地下仍有近50%的原油储量未被开采，剩余原油含水率越来越大，开采越来越复杂为了应对复杂的地形环境.提高经济效益，提高开采效率，三元复合驱技术（碱.聚合物'表丨爾舌性剂）应运而生，又因注人碱的不同分为强碱元复合驱和弱碱三元复合驱，两种驱油方式各自具有不同 的优缺点，其弊害也有行之有效的处理办法在三元复合驱的实际应用中，将优势井型和优势驱油技术相结合 的手段极大地发挥了其优势，大大提高了开采效率近20%以h_关键词：强碱二元复合驱；弱碱三元复合驱；5元复合驱技术应用中图分类号：TE357.46 文献标识码：A 文章编号：167卜0460 ( 2021 >02-0487-05Research Progress of ASP Flooding TechnologyLI Ying-xue,LAN Tian-qing(Institute of Petroleum Engineering, Northeast Petroleum University, Daqing 163318, China) Abstract: As oilfield development continues, nearly 50% of the crude oil reserves remain unexploited undergroundreservoir, the remaining crude oil has high water content, and the production is becoming more and more complex. Inorder to cope with the complex teirain environment, improve economic benefits and improve development efficiency,the ASP flooding technology (alkali, polymer, surfactant) came into being, and it is divided into strong alkali ASPflooding and weak alkali ASP flooding. In the ASP flooding, the two oil displacement methods have their ownadvantages and disadvantages. In the practical application of ternary compound flooding, the combination of superiorwell type and superior flooding technology has greatly exerted its advantages, which can greatly improve the recoveryefficiency by more than 20%.Key words: Strong alkali ASP flooding ; Weak alkali ASP flooding; Application of ASP technology我丨謂国土面积位列世界第三，油气资源十分丰 富，仍由于地层压力不够，使得油田开采难度大，出油率不高：20世纪50年代起我H开展了提高采 收率的实验研究，通过注水采油大大提高了开采效 率，甚至运用精巧的井网布置在特定油田」:可以让 采收率提高至65%以上，由此进入了世界的领先行 列，取得了阶段性的胜利1:随着时间的推移，注 水开采效率逐年降低，以如今的技术评定水驱的采 收率为31.2%,经评定后在地下还有50%以t的储 量未被开采。

三元复合驱油井结垢机理及防治措施孙万成三元复合驱（简称“ASP”）技术是80年代中后期在国际上兴起的新型高效驱油技术。

二类油层开发三元复合驱技术是油田高含水后期进一步提高采收率的重要手段。

但随着三元复合驱矿场试验不断地深入，暴露出的油井结垢问题已成为该技术工业化应用的最大障碍，因此，研究三元复合驱油井结垢机理及防治措施是当前非常迫切的任务之一。

三元复合驱驱油机理三元复合驱是利用碱、表面活性剂和聚合物的溶液作为驱替液来提高油田采收率的—种新型采油技术，它可以提高驱替液的黏度，增大波及效率，降低油水界面张力，在一定程度上提高驱油效率，使石油的采收率增大。

三元复合驱中的碱与原油中的有机酸反应生成的烷烃链羧酸皂和环烷酸皂吸附在油水界面上，使油水界面张力降低，引起毛细管力阻滞作用降低，从而使被圈捕的原油参与流动。

碱与加入的表面活性剂产生协同作用，增大界面活性。

碱作为一种“盐”迫使更多的表面活性剂分子进入油一水界面，从而增加界面层中表面活性剂浓度，拓宽表面活性剂的活性范围。

碱与油水界面处存在的胶质、沥青质、石蜡、卟啉中的有机极性物反应，使得油水界面上的刚性膜破裂和有机物溶解，提高原油产量。

碱与岩石表面的矿物产生离子交换，使岩石表面矿物组成发生变化，改善岩石颗粒表面电性，减少表面活性剂和聚合物在岩石表面上的吸附、滞留损失。

碱的加入，促进聚合物的水解，使ASP体系的浓度增大。

三元复合驱体系中表面活性剂的作用是作为驱油主剂降低油一水界面张力，使残余油变为可流动油。

它改变了岩石表面的润湿性，使滞留在岩石孔道内的油滴和水之间的作用力增加。

岩石表面对原油吸附作用相对减小，增大水的洗油能力，同时对原油有增溶作用，还可使原油乳化，增加其流动性，达到混相驱油的效果。

表面活性剂存在时，更有利于皂化反应进行，两者的协同效应促使界面张力进一步降低，在离子强度和二价阳离子浓度高时起补偿作用。

拓宽体系的界面活性范围和油水发生自发乳化的盐含量（或pH值）范围。

石油百科：什么是三元复合驱三元复合驱是指在注入水中加入碱(A)、低浓度的表面活性剂(S)和聚合物(P)的复合体系驱油的一种提高原油采收率的方法。

它是20世纪80年代初国外出现的化学采油新工艺，是在二元复合驱的基础上发展起来的。

大庆油田室内研究及先导性矿场试验表明，ASP三元复合驱可比水驱提高20%以上的原油采收率。

其实质是用廉价的碱部分或全部代替价格昂贵的表面活性剂，降低化学驱所需表面活性剂用量。

加入表面活性剂能够降低残余油在地层的吸附，提高洗油效率。

碱剂的加入又降低了表面活性剂和聚合物吸附滞留损失；碱剂与原油中的有机酸反应生成石油酸皂。

石油酸皂与加入表面活性剂的协同效应、碱与表面活性剂的协同效应及聚合物的流度控制作用，使ASP驱具有较高的驱油效率，而且还能提高油层的波及体积。

聚合物能提高三元体系的黏度，控制流度比，提高驱油剂的波及体积。

这三者的优点结合起来，使三元体系兼有降低界面张力和合理控制流度比的优点，因而取得了提高采收率20%的效果。

但是，三元复合驱油剂还存在一些不足之处。

比如，强碱引起的结垢问题，表面活性剂的经济性问题，聚合物的溶解性、各种化学剂的吸附损失以及三元复合驱采出液的处理等问题。

由于部分机理不清楚和油田地质情况的复杂性，现有配方仍有待改进。

（摘自《石油石化300问》）。

三元复合驱油井结垢机理及防治措施三元复合驱油井是一种常用的增产技术，但同时也存在着结垢问题。

结垢是指在油井管道内壁或井筒中沉积聚集的物质，包括沉积物、尺寸小的颗粒、盐类结晶等。

结垢会导致油井产能下降，甚至完全堵塞井管。

因此，在使用三元复合驱油井时，必须采取有效的防治措施。

一、机理分析1.油水界面结垢：在复合驱过程中，油水界面发生变化，油中的部分成分可能会溶解在水中并形成溶解结晶体，最终沉积在油井管道内壁和井筒上。

2.温度降低结垢：随着三元复合驱的进行，地层温度降低，导致地下水和注入液中的可溶性盐类沉积在井筒和管道上，形成结垢。

3.沉积物结垢：在三元复合驱的过程中，石油中可能含有一些有机胶体、沉淀物以及高分子聚合物等物质，这些物质在井筒和管道中沉积并形成结垢。

4.矿物质结晶结垢：地层中含有一些矿物质，例如硫化物、碳酸盐等。

当在油井中注入了驱油液或注入液时，这些矿物质可能与驱油剂或注入液中的成分反应，生成难溶的沉淀物，从而形成结垢。

二、防治措施为了解决三元复合驱油井的结垢问题，可以采取以下防治措施：1.使用阻垢剂：选择合适的阻垢剂，可以有效地减缓或避免结垢的发生。

阻垢剂的选择应根据井口条件、地下水化学性质和产水条件等因素综合考虑。

通过引入阻垢剂，可以改善复合驱液中的界面张力，并减少结晶体的形成。

2.温度控制：通过合理的温度控制，可以减少地下水和注入液中盐类的沉积。

可以通过增加驱油液的温度或者使用温度控制阀来实现温度控制。

3.清洗井筒和管道：定期清洗井筒和管道可以有效地清除结垢物质，并防止结垢的形成。

可以使用高压清洗、化学清洗或机械清洗等方法。

4.注入液的选择：选择适当的注入液，可以减少矿物质结晶的发生。

注入液的选择应根据地层水化学性质、地层情况以及需求进行合理的设计。

5.注入液的预处理：对注入液进行预处理，可以去除其中的杂质和溶解盐类，减少结晶的发生。

预处理方法包括过滤、砂强化和离子交换等。

6.定期检测：定期检测油井的结垢情况，了解沉积物的性质和厚度，可以及时采取相应的措施，避免结垢进一步加剧。

收稿日期:2002-02-18作者简介:郭万奎(1962-),男,辽宁北镇人,大庆油田有限责任公司副总地质师,勘探开发研究院院长。

文章编号:1000-3754(2002)03-0001-06大庆油田三次采油技术研究现状及发展方向郭万奎1,程杰成2,廖广志1(1.大庆油田有限责任公司勘探开发研究院,黑龙江大庆　163712;2.大庆油田有限责任公司技术发展部,黑龙江大庆　163453)摘要:简要阐述了三次采油的基本概念、类型及驱油机理。

分析了大庆油田进行三次采油的3个有利条件,即油层非均质变异系数在0.6～0.8之间、地层水矿化度适中以及油层温度适合进行化学驱。

综述了大庆油田在聚合物驱和三元复合驱研究方面迄今为止所取得的重要成果。

指出了大庆油田三次采油技术今后的主要研究问题和发展方向。

关键词:大庆油田;三次采油;聚合物驱;复合驱中图分类号:TE357.4 文献标识码:C 大庆油田自20世纪60年代以来,一直十分重视三次采油的基础科学研究和现场试验。

大庆油田在会战初期就提出,如果采收率提高1%,就相当于找到了1个玉门油田;如果提高5%,就相当于找到一个克拉玛依油田。

为此,在20世纪60年代初期,大庆油田就分别在萨中和萨北地区开辟了三次采油提高采收率试验区。

由于大庆原油属于石蜡基低酸值原油,开展表面活性剂驱难度很大,因此,20世纪80年代初,大庆油田开展了以聚合物驱为重点的三次采油科技攻关。

随着科学技术的进步,20世纪90年代大庆油田又开展了碱-表面活性剂-聚合物三元体系的复合驱油技术研究。

通过“七五”、“八五”及“九五”以来的国家重点项目科技攻关,大庆油田的聚合物驱油技术和三元复合驱技术均取得了突破性进展,尤其是聚合物驱油技术已大规模进入工业化应用,2000年大庆油田聚合物驱原油产量达900×104t 以上,为大庆油田“高水平,高效益,可持续发展”作出了突出贡献。

1　三次采油的基本概念及大庆油田应用的有利条件1.1　三次采油的基本概念、类型及驱油机理1.1.1　三次采油的基本概念和类型在油田开发过程中,通常称利用油藏天然能量开采的采油方式为一次采油。

油田化学三元复合驱中各种化学剂的作用及ASP提高采收率机理班级：石工1405**：***学号： **************：***中国石油大学（华东） 2016 年 10 月三元复合驱中各种化学剂的作用及ASP提高采收率机理摘要：三元复合体系驱油技术，简称三元复合驱，是指在注入水中加入低浓度的表面活性剂、碱和聚合物进行驱油的一种提高石油采收率方法，是20世纪80年代初国外出现的化学采油新动向。

本文分析了三元复合驱各种化学剂的作用及它们之间的协同效应，同时分析了ASP提高采收率的机理。

本文还介绍了三元复合驱的发展历史、现状以及未来需要克服的问题。

关键词：三元复合驱聚合物表面活性剂碱作用 EOR机理现状引言在油田开采的历史上，依靠油层自身能量采油的方法曾经历了相当长的一段时期。

在当时，因为油田未开发或开发时间较短、地层压力高，原来溶解于原油中的天然气膨胀而将原油举升到地面，这种方法称为能量衰竭采油法，也称一次采油，采收率一般只能达到10%~15%OOIP（原油地质储量）。

后来，人们开始采用人工注水法采油，即二次采油，这种方法是指在地层原有能量衰竭后，在油层边缘或油层内部，由地面向井内注水，从生产井中采油。

注水的作用是补充油层的驱油能量，可以达到25%~40%的采收率。

随着科学技术的发展和进步，人们开始对二次残余油（也称水驱残余油）进行开采，主要是通过向油层注入化学剂或气体进行第三次开采，称为三次采油（tertiary oil recovery）或强化采油（enhanced oil recovery，EOR）。

EOR技术中的化学驱，目的主要是为了降低油水界面张力，于是三元复合驱这种超低界面张力驱油体系出现了。

三元复合驱，就是将碱、表面活性剂、聚合物混合的驱油体系，其方法的实质是用廉价的碱部分代替价格昂贵的表面活性剂和聚合物，以提高有效化学驱的化学剂效率。

它可以说是一种既能提高驱油效率又能提高波及系数并可能在技术和经济两方面都过关的高效三次采油新技术。