由于储层非均质性及油水流度比过高等不利因素的影响，使得处于“含水高、采出程度高”双高期开发阶段的油田经过水驱开发后仍然有一定的水驱残余油保留在地下。因此，三次采油方法是进一步提高原油采收率途径之一。
三次采油试验前，编制合理的试验方案，以指导试验的开展。因此，试验方案编制的科学性、合理性、客观性、可操作性是非常重要的，应切实可行，能满足试验的需要，适应所选试验区块油藏地质条件，它的实施可进一步提高试验区块采收率，并能为此带来可观的经济效益。
1 三次采油驱油机理
对于稀油油藏，所说的三次采油方法为一般为化学驱。
化学驱包括聚合物驱、表面活性剂驱、碱驱以及它们任意复配的复合驱。聚合物驱是一种把水溶性聚合物加入到注入水中以增加注入水的粘度、改善流度比，扩大注入波及体积进而提高最终采收率的方法。表面活性剂驱是通过降低油水界面张力到超低程度（小于10-2 mN/m）使残余油流动。对于原油中含有较多有机酸的油层可以注入浓度为0.05%～4%的NaOH、Na2CO3或Na4SiO4等碱性水溶液，在油层内和这些有机酸生成表面活性剂的方法称为碱水驱。单纯碱水驱的采油是靠降低油水界面张力，产生润湿性翻转、乳化捕集、乳化夹带、自发乳化和聚并以及硬膜溶解等机理采出残余油。复合驱是在碱水溶液或表面活性剂中加入高分子聚合物，提高碱水溶液的粘度，改善不利的流度比，使碱液与原油有更多的接触机会，在提高扫及效率的同时提高驱油效率。各种方法适用标准见表1。
表1 化学驱适用标准（1984年NPC标准）
参数 | 单位 | 化学驱 | ||
聚合物 | 表面活性剂 | 碱 | ||
原油密度 | g/cm3 | — | — | >0.8762 |
地下原油粘度 | mpa·s | 5~100 | <40 | <90 |
深度 | m | — | — | — |
油层厚度 | m | — | — | — |
油层温度 | ℃ | <93 | <93 | <93 |
孔隙度 |
| — | — | — |
平均渗透率 | 10-3μm2 | >20 | >40 | >20 |
传导系数 | μm2·m/ mpa·s | — | — | — |
油层压力 | Mpa | — | — | — |
地层水矿化度 | mg/L | <100000 | <100000 | <100000 |
岩石类型 |
| 砂岩和碳酸盐岩 | 砂岩 | 砂岩 |
注：“—”为不受限制。
2 三次采油方案编制方法
编制三次采油方案包括以下几方面内容。
2.1 试验区块的选择
试验区块选择主要原则如下：①符合NPC筛选标准的油藏（表1）；②油水井井况要好；③注采系统较为完善。
2.2 油藏精细描述
通过对所选试验区块进行地质构造特征、沉积特征、储层特征、油层分布规律、流体性质等研究，为三次采油方案设计提供三维地质模型。将试验部署在沉积条件好、储层发育、油层连通好的部位。
2.3 水驱阶段效果评价
通过对试验区水驱开发效果进行评价，摸清油、水井开发生产动态，为三次采油方案设计提供依据。主要评价内容包括：①开发阶段划分及其特点；②水驱采收率大小评价；③综合含水评价；④耗水量大小评价；⑤注水利用率分析评价；⑥注水波及体积评价；⑦注采压力系统评价；⑧目前井网适应性及油水井利用情况评价；⑨特别要研究油水井井况，使之能够满足试验过程中配产配注量要求。
2.4 剩余油分布规律研究
通过剩余油分布规律研究，寻找出试验区剩余油饱和度相对较高部位。在剩余油饱和度较高部位进行三次采油注采井别设计，具有较丰富的物质基础，为三次采油试验提供物质保障。剩余油分布规律的研究有很多方法。
①根据室内水驱油试验研究确定原始含油饱和度。应用密闭取心资料、含油岩微缩技术以及应用剩余油饱和度公式计算法等确定目前含油饱和度，即可得目前剩余油饱和度。
②利用油水井生产动态资料研究油层平面及纵向上水淹状况，应用水驱历史拟合方法确定剩余油饱和度分布场，即可得剩余油平面分布规律。
③应用渗流理论，诸如利用不同油层的相对渗透率曲线资料、开采过程中的水驱特征曲线资料、取心井岩样分析资料等计算各井层剩余油分布规律。
2.5 三次采油试验部署研究
2.5.1 部署原则
对试验区注采井别部署时，应主要遵循以下几方面原则。
①在试验区块进行整体部署，如若没有进行先导试验，可选择1~3个井组进行先导试验，待成功后进行全区试验。
②利用现有井网，减少投资。为完善试验注采井网，在必要部位钻少量新井。
③所选试验区井况要好，并且利用井况好的井做为注剂井及中心生产井。
④将试验区部署在油层厚度大、剩余油饱和度高、油层连通好的地区。
2.5.2 试验区单井配产配注
根据注采井别部署结果，对单井进行配产配注，配产配注遵循原则主要有以下几点：①根据各井井况及各井实际采出、注入能力进行单井配产配注；②单井配产配注达到注采平衡，以保持油层压力。
2.5.3 试验区注入配方体系研究
2.5.3.1 聚合物品种的选择
通过做聚合物溶解速度、凝胶含量、增粘性、热稳定性、筛网系数、剪切安定性、老化实验、与碱的配伍性以及吸附特性等试验，来优选聚合物。当聚合物溶解速度快、凝胶含量少、增粘性强、热稳定性好、吸附量相对较少，而且传播性能优良时，该种聚合物较优，应首先作为试验的化学药剂。
2.5.3.2 碱型的选择
通过碱与原油的界面张力的测定、碱与原油的乳化性能研究、碱耗的测定、碱与聚合物的协同作用研究，对不同碱型进行优选。当碱液加入到原油中时使原油界面张力降到10-2 mN/m以下，并且界面张力静态值最低、与原油的乳化性能强、最佳碱浓度范围宽、与聚合物作用弱、碱耗小、使聚合物水解作用小、过程易于控制等时，该种碱型为首选产品。
2.5.3.3 岩心驱油试验
通过开展不同浓度配方驱油体系进行岩心驱油试验，可得不同配方体系下室内驱油效率。当驱油效率相对较高时，认为该种配方是首选配方。在室内试验配方优选的基础上，再通过化学驱数值模拟软件对配方体系进行优化，优化指标主要包括开发指标和经济指标。当配方体系的开发指标及经济指标最优时，该配方体系做为试验的驱油体系。
2.6 试验指标预测
在预测试验历年开发指标、采收率等指标时，要考虑实际注入时注入溶液粘度损失和注采速度的影响。
2.6.1 注入溶液粘度损失的影响
根据国内聚合物驱油现场试验的实测，从地面注入站到井底，由于混配、剪切、管道铁离子、细菌等作用，聚合物粘度均有损失。因此，为达到方案中提高采收率等开发指标的实现，配注站配方体系溶液的粘度应高于设计粘度，以保证配方体系达到地层后保持最佳粘度，使驱油效果达到最佳状态。
2.6.2 注采速度的影响
当注采速度过低时，试验时间长，成本回收期长；当注采速度过高时，如果存在速敏,会对储层造成伤害。因此，注采速度不能过低也不能过高。在预测时，选择几种不同的注采速度方案，选择最佳注采方案对试验效果尤为重要。
2.7 经济评价
包括经济指标预测及敏感性分析，验证方案是否具有经济可行性，预测试验方案的抗风险能力。
三次采油试验方案主要包括以上内容，最后还应提出方案实施时具体实施要求。
3 三次采油试验方案编制实例及实施效果
以“八五”期间辽河油田开展的兴28块碱/聚合物二元复合驱先导试验方案为实例。
3.1 试验区简况
兴28块于楼油层Ⅳ号层含油面积2.05Km2，油层有效厚度3.3m，原油地质储量为96×104t。油藏类型为气顶边水油藏，埋藏深度1650~1730m。油层温度为56.6℃。沉积特征为河流入湖时形成的三角洲前缘和前三角洲沉积。油层孔隙度为27.6%，渗透率为2063×10-3μm2。地层原油密度为0.8174g/cm3，粘度为6.3mPa·s。原始地层压力为17.29MPa。
该块到二元驱试验开始前（1994年12月），已注水开发24年，有油井4口，日产液257t/d，日产油10.1t/d。注水井6口，日注水量464m3/d。综合含水96.1%，采出程度46.6%，已采出水驱可采储量的93.1%。
3.2 剩余油分布规律研究
应用密闭取心、碳氧比测井、岩心微缩技术、利用油水井生产动态资料、数值模拟法等研究了剩余油的分布状况。剩余油分布特点表现为：剩余油已侵入气顶，气顶缩小，含油区范围扩大，原含油区范围内的含油饱和度较低。气顶范围缩小，已远离中心试验井组，对二元复合驱试验不会构成影响。
3.3 试验方案设计
依据断块内油水井的分布状况和剩余油分布特征，试验井组的方案部署如下。
中心试验井组为4口井：注剂井3口(兴l—6、兴检1－06、兴更1－2)，中心观察井1口(兴1－7)。井距为160～190m。
外围观察井为4口井：兴191、兴34、兴1～1、兴471。
在实验室研究和数模优化的基础上，确定兴28块先导试验为碱加聚合物二元复合驱。注入配方体系为：2%Na2CO3+1000ppm英联胶1175A连续注入，注入段塞大小为0.35Vp。方案预测通过二元驱提高采收率7.13%。
3.4 试验实施前的准备工作
①完成矿场试验、地面注入系统的建设，达到投产要求；完成矿场试验注采工艺系统配套设备的安装及调换。
②首先开展水驱空白试验，目的是取全取准水驱动态资料，以便对比评价化学驱效果。
3.5 矿场试验实施情况及试验效果
兴28块于1995年1月开始碱／聚合物进行二元复合驱油试验，1997年2月10日注完方案设计的碱／聚合物注入量，转入正常水驱。三口注剂井累计注碱573.1天，注入干粉1 673.39 t；累计注聚合物579.3天，注入干粉106.34 t。
经过2年多的现场试验，取得了一定的效果：单井日产油由试验前的1.6～3.3 t/d最高增至14.5～14.7 t/d，含水由试验前的98.1～93%最低下降到85.6～72.9%。该块通过二元驱试验，试验井组累计增产原油15 517 t，提高采收率13.3%。
3.6 试验取得的主要经验
①在试验过程中，连续平稳注入是成功的关键。
②试验中的各项实施指标严格按方案指标执行，特别是碱、聚合物浓度及粘度。
③为减少驱替液粘度损失，应合理设计工艺流程，使机械剪切降解率达到最小，保证驱替液粘度，达到驱油效果。
④试验区各井正常运转是关键。特别是注剂井，井况要好，以保证方案中规定的注入指标得以实现。
⑤注入水质要达到标准，特别是铁离子不应该超标。另外，对储罐、注入管线、注入管柱都要进行防铁防腐处理。
⑥及时跟踪试验进展情况。通过对试验跟踪，了解试验动态，针对问题及时调整，有利于试验效果最大程度的发挥。
4 结论
①加强试验区块油藏精细描述研究，为三次采油试验提供可靠的地质模型，是方案设计的基础。
②深入研究试验区块水驱开发历史，摸清水驱开发动态，为方案设计提供依据。
③开展试验区块剩余油分布规律研究，找到剩余油饱和度相对较高的地区，为方案设计提供物质保障。
④将试验部署在剩余油饱和度相对高、沉积条件好、储层发育、油层连通好、井网完善、油水井井况好的部位，是方案设计的核心。
⑤合理预测方案开发指标及经济指标，为决策三次采油方案实施提供科学依据。
⑥加强三次采油配套注采工艺技术研究，严格按方案设计实施，试验连续平稳注入，及时监测跟踪试验动态并及时调整，是试验成功的关键。