三元复合驱油技术

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。

浅议三元复合驱技术作者：张国红张春超李春雨来源：《科学导报·科学工程与电力》2019年第02期【摘要】目前，国内老油田，如大庆油田、胜利油田等处于高含水期，每年新增可采储量不足，主体油田已经进入年产量下降的阶段，如何通过驱油技术提高老油田的采收率是目前国内采油研究热点问题。

本文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的优缺点，以及存在问题和探索研究研究方向。

【关键词】三元复合驱；原理；优缺点；存在问题；探索方向1976年，美国学者提出三元复合驱方法，但由于理论和工程技术问题异常复杂，至今无重大突破，国外仍处于实验室和井组试验阶段。

大庆油田从1991年开始组织专业团队对三元复合驱油方法进行系统攻关，1994年开始进行先导性矿场试验，2000年开展了扩大工业性试验，2014年实现了工业化规模应用。

经过30年攻关，大庆油田创新了三元复合驱油理论，自主研发出表活剂工业产品，创建了完整的工程技术体系，可在油田含水率达到98%的极限开采条件下，再提高采收率20个百分点以上。

有权威资料显示，世界探明石油储量的54%（2876亿吨）储存在砂岩油藏中，依靠天然能量和水驱开发的最终采收率一般为33%，尚有约2/3不能采出，采收率每提高1个百分点相当于又找到一个大庆油田。

如果全球采收率提高1个百分点，可采储量增加50多亿吨，相当于全球两年的石油消费量。

一、三元复合驱技术的驱油原理三元复合驱使中国石油开发重大试验之一，是大庆油田最有代表性的前瞻性提高采收率解题技术。

三元复合驱，即三元复合驱油技术，是指将碱、表面活性剂和聚合物按照一定比例混合后注入地层，达到提高采收率目的的一种化学驱技术，是在碱水驱和聚合物驱基础上发展起来的三次采油新技术或后三次采油技术。

1.1碱的作用：提高聚合物的稠化能力；碱与石油中的酸反应产生了表面活性剂可将油乳化，提高具有介质的粘度，使聚合物能有效的控制流体流动；碱与石油中的酸反应产生的表面活性剂可以三元复合驱中的表面活性剂产生协同效应；碱可与地层中的钙镁离子反应，或与岩石进行离子交换，起牺牲剂的作用，保护聚合物和表面活性剂；碱可以提高岩石表面的负电性，减少砂岩表面对聚合物和表面活性剂的吸附量；碱可以提高生物聚合物的生物稳定性。

浅析几种不同的采油技术关键词：采油三元复合驱微生物三次采油一、三元复合驱采油技术三元复合驱采油技术的应用，极大地延缓了各大油田产量递减的速度，已成为油田产量接替的主要措施。

三元复合驱作为一种既经济又有效率的强化采油技术被各大油田广泛采用。

三元复合驱技术产生于20世纪80年代初，是指碱（alkali）、表面活性剂（surfactant）和聚合物（polymer）等多元组分复合驱油的技术，缩写为asp。

在三种驱替剂中，目前国内外应用量最大的碱通常为无机碱，如naoh、na2co3、nasio3；表面活性剂一般为烷基苯磺酸钠盐和石油磺酸盐；聚合物主要为部分水解的聚丙烯酰胺。

这主要是由于这些物质原料来源广，数量大，合成工艺较为成熟，易工业化生产。

三元复合驱常用的化学剂有多种，根据不同的油藏条件，可有不同的选择。

一般地说，碱剂的选择除考虑原油中有机酸转变为石油酸皂和地层水的组成外，还取决于油藏岩心的矿物组成、油层温度以及一定地质条件下的有效性和经济性。

目前，大庆油田三元复合驱所使用的化学剂中，碱一般为naoh，质量浓度为1.2%；表面活性剂为烷基苯磺酸盐，质量浓度为0.2%；聚合物为聚丙烯酰胺，质量浓度为0.1%。

其中，碱为工业级商品naoh；表面活性剂为大庆自主研发的重烷基苯磺酸盐，组成为40%～60%的活性物，主要为直链烷基苯磺酸盐（linearalkylbenzenesulfonates，las），链长在c14～c24之间；聚合物是由大庆炼化公司生产的高分子量的聚丙烯酰胺，产品组成主要为聚合物形式的聚丙烯酰胺（pam）、残余单体丙烯酰胺（am）、少量无机盐类。

asp是在碱水驱、表面活性剂-聚合物驱和聚合物驱等一元、二元驱基础上发展起来的，将这三种物质以适当比例混合作为驱油剂综合发挥了化学剂作用，充分提高了化学剂效率。

既综合了碱驱具有高的驱油效率、低成本和聚合物驱具有的高波及效率的优点，又克服了碱水驱驱油体系粘度低、在驱油过程中易发生碱耗高、聚合物驱油体系中的聚合物在岩石表面吸附损失大的缺点。

三元复合驱井通粘稠聚合物原理随着石油勘探技术的不断发展，油田开发难度逐渐加大，如何提高油气采收率成为了一个重要的问题。

目前，油田开发中采用的驱油方法主要有水驱、气驱、聚合物驱、油泵驱等。

其中，聚合物驱是一种较为常用的方法，而三元复合驱井通粘稠聚合物是其中的一种新型驱油技术，其原理和应用将在本文中进行详细介绍。

一、三元复合驱井通粘稠聚合物的定义三元复合驱井通粘稠聚合物，简称三元复合聚合物，是由三种不同组分的高分子聚合物组成的一种复合聚合物。

其中，第一组分为高分子聚合物，主要是通过聚合反应合成的，具有一定的粘稠度和吸附能力；第二组分为表面活性剂，具有良好的乳化、分散和稳定性能，能够增强聚合物的流动性和渗透能力；第三组分为驱油剂，主要是通过化学反应合成的，具有较强的驱油能力和降粘能力。

三元复合聚合物在注入油藏时，能够有效地改善油藏物理性质，增加油水接触面积，降低粘度，提高油气采收率，是一种较为理想的驱油剂。

二、三元复合驱井通粘稠聚合物的原理三元复合聚合物的驱油原理主要包括三个方面：一是改善油藏物理性质，二是增加油水接触面积，三是降低粘度。

1、改善油藏物理性质油藏中存在许多岩石孔隙，这些孔隙大小不一，分布不均，会对油气运移和采集产生一定的影响。

而三元复合聚合物具有一定的吸附能力，能够在油藏中形成一层聚合物膜，降低孔隙壁面的表面能，减少油水相互作用力，从而改善油藏物理性质，提高油气采收率。

2、增加油水接触面积油水界面是油气运移和采集的重要界面，油水接触面积的大小直接影响采收率。

而三元复合聚合物具有良好的乳化、分散和稳定性能，能够将油水界面分散成许多小界面，并通过表面活性剂的作用，将油滴包覆在聚合物膜中，从而增加油水接触面积，提高油气采收率。

3、降低粘度油藏中的油具有一定的粘度，这种粘度是油气运移和采集的主要阻力之一。

而三元复合聚合物中的驱油剂具有较强的降粘能力，能够降低油的粘度，减小运移和采集阻力，提高油气采收率。

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。

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。

三元复合驱污水处理技术现状简介【摘要】三元复合驱油技术是在碱水驱油,聚合物驱油的基础上发展起来的一种新型化学驱油技术。

三元复合驱油田采出水不仅粘度大,而且乳化程度高,油水分离速度慢,水驱和聚合物驱油田采出水处理技术和工艺不能满足生产需要。

本文介绍了最新的三元复合污水处理技术。

【关键词】三元复合驱；污水处理技术；污水处理工艺三元复合驱油技术是将碱、表面活性剂和聚合物三种化学主剂按不同的比例配方组成的联合驱油技术。

通过增加水驱动波及效率,降低驱替介质的流度,以提高原油的采收率,该技术可以提高原油采收率20%以上。

影响化学驱采收率高低的主要因素是超低界面张力的取得及其在岩心中能维持的时间,而三元复合驱驱油的主要机理就是降低界面张力,控制流速和降低昂贵化学剂的吸附损失[1]。

油田采出水[2]由于聚合物、碱、表面活性剂的存在,三元复合驱油田采出水不仅粘度大,而且乳化程度高,用自然沉降法处理三元复合驱油田采出水除油效率很低,沉降时间长,因此处理三元复合驱油田采出水必须采用高效的油水分离设备[3]及工艺。

1.传统水处理方法比较传统采油污水处理方法较多,各有优缺点（见下表）,单一方法处理效果不佳,在实际应用中通常是两三种方法联合使用,才能使水质达到标准[4]。

对于三元复合驱污水而言,复杂的化学成分使得处理设施的处理效率大为降低。

出水的各项指标远超过回注水标准，会造成油层阻塞,外排又会造成严重的环境污染和油、水资源的浪费。

因此,开发三元复合驱油田采出水的处理技术就显得尤为重要。

2.三元复合驱污水处理最新技术2.1磁过滤技术磁过滤技术是利用外加磁场的磁粉增强絮凝作用以达到高效沉降和过滤目的的一种高效分离微粒和超微粒的技术工艺[5,6]。

污水首先进入混合罐,在混合罐中絮凝剂、聚合物和磁性加载物(密度约为5.2),混合产生高密度的磁嵌合絮状体,水力停留时间约为2min。

混合物然后流人锥形底的澄清罐中,巨大的密度差使得絮体沉降速度很快,在那里磁性絮状物夹带着所有固体颗粒迅速沉淀,包括残油,进入系统的污泥层,总水力停留时间大约为8min。

三元复合驱油井结垢机理及防治措施背景石油是现代工业的基础原料之一，其开采过程中，由于地下水含有一定的盐分和矿物质，当油逐渐地从井口流出时，其中的盐分、矿物质等物质会随着油一同流入管道，而管内的油温度和压力的变化反过来又加速了这些物质的结晶和沉积，使管道内部形成一层薄膜或固体垢层，从而影响了油管的通畅度和输送效率，特别是一些高盐、高矿化度的油井，更是容易形成结垢。

此外，井下水文地质条件、开采工艺等因素也会对结垢情况产生影响。

因此，研究油井结垢机理，探究防治措施符合实际需要。

三元复合驱油井结垢机理油井内结垢的原因主要是由于地下水中的矿物质经过化学反应后形成的沉积物和油中成分的相互作用造成的。

沉积物包括碳酸盐、硫酸盐、钙盐、镁盐等。

油中的成分主要是芳烃、酚类、脂肪酸等可溶于水的表面活性物质。

当油的直径变小时，这些物质便会结晶并附着在管壁上，形成垢层。

与单一的异物沉积不同，油井结垢还存在着生物污染和物理化学反应。

生物污染主要包括细菌、藻类、真菌等产生的粘附物。

物理化学反应包括离子交换、化学反应等。

离子交换主要是指石油中的树脂和金属离子之间的交换作用，好比洗碗剂清洁油脂污垢时的表面活性剂一样，树脂可以吸附管道壁上的垢，并释放出与之结合的水分子。

化学反应包括酸碱反应、氧化还原反应等。

三元复合驱油井结垢的机理，一定程度上也可以理解为上述多种因素作用的综合结果。

三元复合驱油采取了多种物理化学防垢技术，通过加入缓蚀剂、抗结剂、抗沉剂等多种化学剂，可以调整钙、铁、铜等离子元素的配合和抑制矿物晶体的生长，从而达到抗垢防腐的效果。

另外，工程方面也要考虑到对井段的适度加热、流量增加等，以保证原油在管道中适宜的流动状态，避免物质过多地聚集和沉积。

防治措施针对三元复合驱油井结垢的机理，我们可以从以下几个方面着手采取防治措施。

进行化学防垢为了抑制结垢的形成，可以加入化学剂，如抑垢剂、抗结剂、缓蚀剂等，以调整地下水和油中离子的平衡状态，以减少矿物质的沉淀和结晶。