§7．4 三次采油与渗流力学
现代石油工业至今已有140年的历史，前80年主要是利用天然储量进行一次采油，原油采收率很难超过10%．从20世纪50年代起，采用向地下灌压水来驱动石油在地下流动的二次采油技术，原油采收率可达到30%．应用二次采油技术在使得采油率大大提高的同时，使得原油的含水率也不断增加．目前，我国陆上油田大多进入高含水率后期，大部分油田的综合含水率已超过80%，如果仍沿用注水开发方式开采，则运行费用将越来越大，因此，应用再向井下灌注液体，进一步驱动地下油层中残留石油流动的三次采油技术势在必行．为此，我国科学家们一方面进一步研究地下物理－化学力学及渗流理论的新问题，建立统一的模型来描述用掺有活性添加剂（这些活性添加剂能够改变水及石油的流体力学性质）的水溶液驱替石油的过程；另一方面积极研究新型驱替剂，通过大量实验和理论分析找到一种称为水解聚丙烯酰胺的聚合物和向地下灌注这种聚合物的方法．
水解聚丙烯酰胺是一种可溶于水的长链大分子，其分子量可达到1 000万，因而聚合物水溶液可以达到很高的黏度．这种高黏度的聚合物被注入地层后，会渗透到油层的多孔介质中，和介质有较强的亲和力，这样占据了原来原油的位置而将油挤出．因此，这种驱替物的分子量和黏度就是决定三次采油成功与否的关键，因为如果聚合物的分子量过大、黏度过高，就会堵塞孔隙，不能大范围地驱替原油．但如果聚合物的分子量过小、黏度太低，流动性太强又会降低采收率，不能真正起到三次采油的效果．
我国大庆油田在采用这种三次采油技术后，石油采收率在二次采油的基础上又提高了12%，每吨聚合物换回150t以上的原油，这为大庆油田的高产稳产做出了巨大贡献，这项技术也因此获得了1998年国家科技进步二等奖．
渗流力学是流体力学的一个分支，它主要研究流体在多孔介质中的运动规律．储集石油和天然气的砂岩地层的孔隙直径大多在不足1—500μm之间，是一种典型的多孔介质．这些物质使石油渗流具有下列特点：表面分子作用显著，毛细管作用突出，流动阻力大，流动速度一般较慢，根据渗流力学的基本方程和实地地质勘探数据，可以对地下油层区进行采油过程的数值计算与模拟，最优化选择油井勘探的位置和采油方案，这为高效经济地开采宝贵的石油提供了保障．
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