二次采油与三次采油的结合技术
中国石油大学（华东）石油工程学院
戴彩丽
Tel：0546-8396084；13864768470
Email：daicl@；
daicl306@
“ 提高采收率技术的概念1、“2+3”提高采收率技术的概念
2 充分调剖技术2、充分调剖技术
3、有限度三次采油技术3、有限度三次采油技术
4、“2+3”提高采收率技术的矿场试验例
5、“2+3”提高采收率技术的发展趋势
6、结论
1、“2+3”提高采收率技术的概念
充分调剖技术2、充分调剖技术
3 有限度三次采油技术3、有限度三次采油技术
4、“2+3”提高采收率技术的矿场试验例4、 2 3 提高采收率技术的矿场试验例
5、“2+3”提高采收率技术的发展趋势
6、结论
1、“2+3”提高采收率技术的概念
提高采收率的途径提高采收率的途径
• 提高波及系数提高波及系数
• 提高洗油效率
目前调剖仍很有潜力，必须充分挖掘调剖
的潜力，即必须对注水地层进行充分调剖，最
大限度地通过提高波及系数提高原油采收率大限度地通过提高波及系数提高原油采收率。
但是调剖对水驱采收率提高的贡献是有限度但是调剖对水驱采收率提高的贡献是有限度
的，因它只能通过提高波及系数机理提高采收率，
而不能通过提高洗油效率机理提高采收率。
为了利用不同的提高采收率机理，应在注水
地层充分调剖后注入有洗油效率的驱油剂，进行
三次采油。
次采油与三次采油的结合技术是指在充分调二次采油与三次采油的结合技术是指在充分调
剖堵水基础上 最大限度地提高注入水的波及系数剖堵水基础上，最大限度地提高注入水的波及系数，
发挥二次采油作用的基础上进行有限度的三次采油发挥二次采油作用的基础上进行有限度的三次采油。
简称“2+3”技术。
1、“2+3”提高采收率技术的概念
2、充分调剖技术
3、有限度三次采油技术
4、“2+3”提高采收率技术的矿场试验例
5、“2+3”提高采收率技术的发展趋势
6、结论
2、充分调剖技术
充分调剖技术是指在PI决策技术的指导下对充分调剖技术是指在PI决策技术的指导下对
区块整体进行多次调剖的技术。
充分调剖技术有两个技术关键：一个是调剖充分调剖技术有两个技术关键： 个是调剖
充分程度的判别；另一个是堵剂系列的建立。充分程度的判别；另 个是堵剂系列的建
1）调剖充分程度的判别1）调剖充分程度的判别
调剖充分程度的判别有两个标准：调剖充分程度的判别有两个标准：
（1）调剖后，注水井的注水压力在达到配注要（1）调剖后，注水井的注水压力在达到配注要
求的条件下适当提高；
（2）调剖后，由注水井井口压降曲线算出的充
满度在～范围。
充满度概念图充满度概念图
ttp
t∫ d)(
t
p
PI ∫0 )( ＝
00
d)(1d)( PIttpttpFD
tt ∫∫
0
0
00
0
ptptp
FD =⋅== ∫∫
式中， PI ——注水井的压力指数；
t ——关井后所经历的时间；
p(t) ——关井后井口压力随时间变化的函数；p(t) 关井后井口压力随时间变化的函数；
FD ——充满度；
p0 ——关井前注水井的注水压力。
井口压降曲线充满度的指导意义井口压降曲线充满度的指导意义
（1）若FD = 0，即PI = 0，表示地层为大孔道控制。
（2）若FD = 1，即PI = p0，表示地层无渗透性。
（3）充分调剖的标志是 FD 在～范围。
2）堵剂系列的建立2）堵剂系列的建立
充分调剖需解决各种问题 如：充分调剖需解决各种问题，如：
（1）只提高注水压力，不提高充满度；
（2）不提高注水压力，只提高充满度；
（3）既提高注水压力，也提高充满度。
适合于解决第一类问题的堵剂是近井地带堵
剂。近井地带堵剂多为单液法堵剂，如各种固体
颗粒的分散体系 强冻胶 强凝胶等颗粒的分散体系、强冻胶、强凝胶等。
适合于解决第二类问题的堵剂是远井地带堵
剂。远井地带堵剂可用双液法堵剂，也可用单液
法堵剂。
适合于解决第三类问题的堵剂必然是近井地
带堵剂与远井地带堵剂组合的堵剂 在解决第三带堵剂与远井地带堵剂组合的堵剂。在解决第三
类问题时，通常是先注入远井地带堵剂提高充满类问题时，通常是先注入远井地带堵剂提高充满
度，然后注入近井地带堵剂，提高注入压力。
1、“2+3”提高采收率技术的概念
2、充分调剖技术
3、有限度三次采油技术
4、“2+3”提高采收率技术的矿场试验例
5、“2+3”提高采收率技术的发展趋势
6、结论
3、有限度三次采油技术3、有限度三次采油技术
有限度三次采油技术是指充分调剖后向地层有限度三次采油技术是指充分调剖后向地层
注入少量高效驱油剂的技术。驱油剂的高效主要少 高效 剂 剂 高效 要
来自高效洗油效率，以此弥补充分调剖只能做到
充分提高波及系数的不足。
有限度的三次采油技术也有两个关键；一个
是高效驱油剂配方的筛选；另一个是驱油剂用量
的优化的优化。
1）高效驱油剂配方的筛选
高效驱油剂配方有两个筛选标准：一个是
高效驱油剂与地层油之间的界面张力达到超低
值 个 剂 采 率增值 值值；另一个是驱油剂的采收率增值为最大值。
驱油剂与油之间的界面张力之所以必须达到超低值，
可从毛细管数和二次残油与三次残油的关系理解。
毛细管数的定义式为 μ VN d=
式中， Nc—毛细管数；
σN c
μd—驱动液粘度；
V—驱动液流速;
油与驱动液之间的界面张力σ—油与驱动液之间的界面张力。
驱油剂配方的决定
（ ）界面张力等值图（1）界面张力等值图；
（2）采收率等值图。（2）采收率等值图。
-005
K
)
1
0
2
0 100 10
w
(
H
S
T
-
K
w (HST-A) 102
埕东油田东区西北部条件下 驱油剂配方的界面张力等值图埕东油田东区西北部条件下，驱油剂配方的界面张力等值图
9E 00
-005
0 000059)
1
0
2
-005
w
(
H
S
T
-
K
)
0 10 0 20 0 30 0 40
0
0 10 0 20 0 30 0 40
w (HST-A) 102
胜坨油田坨11南条件下，驱油剂配方的界面张力等值图胜坨油田坨11南条件下，驱油剂配方的界面张力等值图
老河口油田“2＋3”试验区决定驱油剂配方的采收率增值等值图老河口油田 2＋3 试验区决定驱油剂配方的采收率增值等值图
蒙古林油田“2＋3”试验区决定驱油剂配方的采收率增值等值蒙古林油田 2＋3 试验区决定驱油剂配方的采收率增值等值
图
2）高效驱油剂用量的优化2）高效驱油剂用量的优化
l —注入泵；2、4 —压力计；3 —中间容器（注入水）；5 —阀座；
6 平板模型 7 量简6一平板模型；7一量简
驱油剂优化用量的决定
岩心号 试验目的 处理方法 水驱 采收率（%）
处理后水驱
采收率增值（%）
投入
产出比
注13# 充分调剖 注入 40 mL堵剂 1︰
8# 单纯三次采油 注入 96 mL 驱油剂 1︰ 驱油剂
6# 充分调剖 +
*驱油剂
注入 40 mL堵剂
和 1 mL驱油剂 1︰
14# 充分调剖 + 注入 40 mL堵剂 31 38 29 62 1︰16 114# 充分调剖 Vp驱油剂
注入 0 堵剂
和 3 mL驱油剂 1︰
9# 充分调剖 + 驱油剂
注入 40 mL堵剂
和 6 mL驱油剂 1︰
10# 充分调剖 + 驱油剂
注入 40 mL堵剂
和 12 mL驱油剂 1︰
11# 充分调剖 + 驱油剂
注入 40 mL堵剂
和 50 L驱油剂 1︰驱油剂 和 50 mL驱油剂
12# 充分调剖 + 驱油剂
注入 40 mL堵剂
和 96 mL驱油剂 1︰
* Vp为岩心孔隙体积。p为岩 孔隙体积
1、“2+3”提高采收率技术的概念
2、充分调剖技术
3、有限度三次采油技术
4、“2+3”提高采收率技术的矿场试验例提高采收率技术的矿场试验例
5、“2+3”提高采收率技术的发展趋势5、 2 3 提高采收率技术的发展趋势
6 结论6、结论
4 “2+3”提高采收率技术的矿场试验例4、 2+3 提高采收率技术的矿场试验例
1)老河口油田桩106老区桩106-32井组1)老河口油田桩106老区桩106 32井组
桩106块桩106-32井组的基础数据
项目 数据 项目 数据
开采层位 Ng21 累积产油（×104 t）
面积（km2）
平均厚度（m）
地质储量（×104 ）
80
采出程度（%）
地层温度（℃）
综合含水率
地质储量（×104 t）
平均埋深（m）
孔隙度（%）
80
1346
综合含水率（%）
油井数（口）
控制的孔隙体积（×104 m3）
7
32 64孔隙度（%）
原始渗透率（×10-3μm2）
787
控制的孔隙体积（×10 m ）
试验井组中典型油井（桩106-43井）原油的性质
密度 粘度 酸值 胶质 沥青质
（30℃，g · cm-3） （55℃，mPa · s） （mg · g-1） （%） （%）
注入水的分析结果
离子含量（mg · L-1）
注入水的分析结果
总矿化度
K++Na+ Ca2+ Mg2+ OH- CO3
2- HCO3
- Cl-
pH值
离子含量（mg L ） 总矿化度
（mg · L-1）
0
桩106-32井组组合调剖剂配方
弱冻胶：
％聚丙烯酸胺+％重铬酸钠+％亚硫酸钠
强冻胶：强冻胶
％聚丙烯酰脏+％重铬酸钠+％亚硫酸钠
低度固化体系：
10％钙土 + 8％水泥10％钙土 8％水泥
高度固化体系：
20％钙土 + 20％水泥
组合调剖剂中的弱冻胶、强冻胶、低度固化体系与高组合调剖剂中的弱冻胶、强冻胶、低度固化体系与高
度固化体系的体积比为30:20:30:20。
老河口油田“2+3”试验区驱油剂优化配方桩106-32井组驱油剂配方
优化配方：
%Na2CO3 + %HPAM2 3
驱油体系的采收率增值等值图驱油体系的采收率增值等值图
实用驱油剂配方实用驱油剂配方：
%Na2CO3 + %HPAM
桩106-32井组“2+3”技术的实施桩106-32井组 2+3 技术的实施
1999年8月-9月注调剖剂510 m3（分两次调剖）1999年8月 9月注调剖剂510 m （分两次调剖）
1999年9月 10月注驱油剂6540 m31999年9月-10月注驱油剂6540 m3
1999年11月注入流度控制剂（交联聚合物） 300
m3。工作液全部住完后转正常注水。
桩106-32井组“2+3”技术的实施效果
桩 106-32 井试验过程中 PI 值及 FD 值变化
经计算，截止到2001年9月底，若不考虑递减，试经计算 截 到 年 月底 若不考虑递减 试
验区累计增产油量为10285 t；若考虑递减，试验区累
计增产油量为计增产油量为13370 t。
桩 106-32 井组试验区产量变化曲线桩 井组试验区产量变化曲线
桩 106-32 试验井组含水率变化
时 间 1997 年 6 月 1998 年 6 月 1999 年 6 月 2000 年 6 月
综合含水率（%）
年产油量（×104t）
采出程度（%）
含水上升率（%） -
桩106-32井组
历年调剖效果对比情况
桩 106-32 井组历年调剖增油情况桩 井组历年调剖增油情况
桩106 32井组水驱特征曲线桩106-32井组水驱特征曲线
“2+3”提高采收率试验可提高最终采收率%。
试验区水驱特征曲线
2）蒙古林油田西部试验区
该试验区有关的油井共12口，其中包括M10-5井、M10-6井、
M11-5井、M11-7井、M11-108井、M12-6井、M12-7井、
M13-8井、M13-109井、M14-7井、M14-8井和MJ4井。M13 8井、M13 109井、M14 7井、M14 8井和MJ4井。
蒙古林油田西部“2+3”试验区构造井位图
蒙古林油田西部试验区注入井的有关数据
注入井 M11-6 井 M12-8 井 M13-7 井
有效厚度（ ） 8 54 9 40 9 44
蒙古林油田西部试验区注入井的有关数据
有效厚度（m）
孔隙度（%）
注水井控制的孔隙体积（m3）
×104
×104
×104
井组地质储量（×104t）
井组地质储量（t）
41336
28840
30025
井组产液（m3·d -1）
井组产油（t·d -1）
含 水 率（%）
151
3
98 35
137
3
98 01
169
7
95 81含 水 率（%）
采出程度（%）
日注水量（m3·d -1）
115
162
162
注入压力（MPa）
蒙古林油田西部试验区组合调剖剂配方蒙古林油田西部试验区组合调剖剂配方
弱冻胶：
％聚丙烯酸胺+％重铬酸钠+％亚硫酸钠
强冻胶强冻胶：
％聚丙烯酰胺+％重铬酸钠+％亚硫酸钠
低度固化体系：
％钙土 ％水泥10％钙土 + 8％水泥
高度固化体系：
20％钙土 + 20％水泥
蒙古林油田西部试验区驱油剂配方
优化配方：
0 2%NaOH + 0 18%%NaOH + %HPAM
实用驱油剂配方：实用驱油剂配方：
% NaOH + %HPAM
蒙古林油田西部试验区蒙古林油田西部试验区
“ 提高采收率技术实施情况“2+3”提高采收率技术实施情况
蒙古林油田西部试验区在1999年9月16日～10月3日进
行了调剖，1999年10月8日～25日注前置液，1999年11月行了调剖，1999年10月8日 25日注前置液，1999年11月
18日～2000年4月3日注驱油剂，接着注后置液，然后转入
正常注水。
蒙古林油田西部试验区实施效果
表30 试验区3口注水井调剖前后井口压降曲线的充满度
调剖前 调剖后
注水井
调剖前
（1999年7月24日）
调剖后
（2000年2月22日）
M13-7
M12-8
M11-6
图 15 试验区 3 口注水井调剖前后的井口压降曲线
该井措施前日产油
综合含水率为 t，综合含水率为
%，措施后日产油
t，综合含水率为
%。
图 16 试验区中心井（M12-7）的采油曲线
“2+3”试验后，日产液
量持续下降，由837t下降
到649 t，日产油量由11 t到 油
上升到16 t，含水率由
下降到 按%下降到%。按
递减规律计算，在有效
期内，试验区累积增产
原油4002 t原油4002 t。
蒙古林油田西部试验区的采油曲线
“2+3”试验后，试
1000 验区的水驱特征曲线
向累计产油量轴偏移
100
液
（
×
1
0
4
m
3
） “2+3”实施
向累计产油量轴偏移，
根据水驱特征曲线预
累
计
产
液
测，“2+3”试验前最
终采收率为17 8%，
10
9 10 10 11 11 12 12 13
累计产油量（×104 t）
终采收率为%，
“2+3”试验后，最终
采收率为%。
蒙古林油田西部试验区的水驱特征曲线
3）埕东油田东区西北部试验区
图 19 埕东油田东区西北部试验区井位图
埕东油田东区西北部试验区情况表
项目 数据 项目 数据
油藏面积 0 49 k 2 原始含油饱和度 65％
东油田东区西 部试验区情况表
油藏面积 km2 原始含油饱和度 65％
油藏储量 ×104 t 原始渗透率 μm2
4已采储量 ×104 t 孔隙度 34％
剩余储量 ×104 t 油井数 7
采出程度 ％ 水井数 4
采油速度 ％ 区块日产液 978 t
采油层段 ～ m 区块日产油 t
厚度 m 综合含水率 ％
岩性 砂岩 油层温度 70℃岩性 砂岩 油层温度 70℃
孔隙体积 130×104 m3
埕东油田东区西北部试验区埕东油田东区西北部试验区
组合调剖剂配方
弱冻胶
%聚丙烯酰胺 + %重铬酸钠 + %亚硫酸钠
强冻胶强冻胶
%聚丙烯酰胺 + %重铬酸钠 + %亚硫酸钠
低度固化体系
10%钙土 + 8%水泥
高度固化体系
25%钙土 15%水泥25%钙土 + 15%水泥
埕东油田东区西北部试验区驱油剂配方
优化配方
% HST-K + % HST-A
-005
-
K
)
1
0
2
w
(
H
S
T
-
实用配方
%HST-K +
%HST-A
w (HST-A) 102
图 22 界面张力随 HST K 和 HST A 质量分数变化的等值图图 22 界面张力随 HST-K 和 HST-A 质量分数变化的等值图
埕东油田东区西北部试验区
“2+3”提高采收率技术实施情况
1999年9月6日～9月27日和2000年6月10日～6月23
日分两次调剖 注入调剖剂 3日分两次调剖，注入调剖剂5051 m3。
年 月 日 月 日注入 油剂 32001年3月10日～6月10日注入驱油剂22453 m3。
年 月 日 月 日注入后置液交联聚合物2001年6月11日～6月15日注入后置液交联聚合物
3500 m3。3500 m 。
埕东油田东区西北部试验区
实施效果实施效果
图 23 埕 13-X13 井井口压降曲线随时间的变化
埕东油田东区西北部试验区
实施效果实施效果
图 24 埕 18-1 井井口压降曲线随时间变化
埕东油田东区西北部试验区
实施效果实施效果
图 25 埕 17-1 井井口压降曲线随时间的变化
埕东油田东区西北部试验区
实施效果
表 47 调剖前后的压力指数 值的变化
（MPa）
实施效果
PI 90（MPa）调剖井
调剖前 第一次调剖后 第二次调剖后 总增值
埕 13-X13
埕埕 18-1
埕 17-1
埕 18-3
表 48 调剖前后注水井井口压降曲线充满度的变化表
FDFD
调剖井
调剖前 第一次调剖后 第二次调剖后 总增值
埕 13-X13
埕 18-1
埕 17-1
埕 18-3
图 27 埕 18-03 井采油曲线
图 28 埕 17-2 井采油曲线
图 30 埕东油田东区西北部试验区的采油曲线与递减曲线
截止2002年6月，若不考虑递减，该试验区增产原油11876 t；
若考虑递减 试验区增产原油若考虑递减，试验区增产原油17750 t。
截止2003年12月，若不考虑递减，试验区增产原油14164 t；截止2003年12月，若不考虑递减，试验区增产原油14164 t；
若考虑递减，试验区增产原油29683 t。
“2+3”提高采收率
技术实施后，试验
区的可采储量增加
了7 06×104 t 最终了×10 t，最终
采收率提高了
累积产油量（×104 m3）
埕东油田东区西北部试验区的水驱特征曲线 %。
1、“2+3”提高采收率技术的概念1、 2 3 提高采收率技术的概念
2、充分调剖技术
3、有限度三次采油技术
4、“2+3”提高采收率技术的矿场试验例
5、“2+3”提高采收率技术的发展趋势
6 结论6、结论
5、“2+3”提高采收率技术的发展趋势
1） “2+3”提高采收率技术可发展为下列的技术结合：
调剖技术与化学驱技术结合
调剖技术与气驱技术结合
调剖技术与热驱（热力采油）技术结合调剖技术与热驱（热力采油）技术结合
调剖技术与微生物驱技术结合
2） “2+3”提高采收率技术有广阔的发展空间，它不同于
般技术结合的是具有大“2”小“3”的特点 大“2”是指充分一般技术结合的是具有大“2”小“3”的特点。大“2”是指充分
调剖，小“3”是指有限度的三次采油，通过形成油墙和油墙对
分散油的聚并作用，达到提高采收率的目的。
1、“2+3”提高采收率技术的概念1、 2 3 提高采收率技术的概念
2、充分调剖技术
3、有限度三次采油技术
4、“2+3”提高采收率技术的矿场试验例
5、“2+3”提高采收率技术的发展趋势
6 结论6、结论
6 结论6、结论
1．“2+3”提高采收率技术是由充分调剖技术和有限提高采收率技术是由充分调剖技术和有限
度三次采油技术组成。前一项技术有两个技术关键：
一个是调剖充分程度的判别；另一个是堵剂系列的建
立；后一项技术也有两个技术关键：一个是高效驱油
剂配方的筛选 另一个是驱油剂用量的优化剂配方的筛选；另一个是驱油剂用量的优化。
2 各试验区“2+3”试验所取得的结果说明“2+3”2．各试验区“2+3”试验所取得的结果说明“2+3”
技术是一项有效的提高采收率技术。技术是 项有效的提高采收率技术。
3．各试验区“2+3”试验结果证实，提高波及系数
高采 率 高 效率仍是提高采收率的主要机理，而提高洗油效率的提
高采收率机理必须在充分提高波及系数的基础上才高采收率机理必须在充分提高波及系数的基础上才
能得到有效的发挥。两种提高采收率机理间存在协能得到有效的发挥。两种提高采收率机理间存在协
同效应。
4．“2+3”提高采收率技术有广阔的发展空间，有提高采收率技术有广阔的发展 间 有
许多可做的工作。
