石油被誉为“工业的血液”，尤其对于像中国这样有着14亿人口的发展中大国，无论是农业生产、工业发展、国防建设还是人民群众的衣食住行等，都离不开从几千米的地壳深处开采出的石油，石油供给安全是国家安全的重要组成部分。据统计，2019年我们中国的石油虽然比2018年增长了1.1%，总量达到了1.91亿吨。但还是从国际上进口了约5亿吨石油，同比增长了9.5%，中国的石油对外依赖度已经高达72%，连续第2年成为全球最大的石油进口国。笔者以所工作的新疆自治区中石化西北油田采油一厂为例，“科普”一下目前在国内各大油田开发过程中应用最广泛的三次采油技术。
海相成藏诞生大油田
西北油田属于新中国第一个古生界海相大油田，位于广袤无垠的塔里木盆地。所谓海相，简单地说，就是在数亿年前，塔里木盆地还是一片辽阔的大海，由于地壳运动，这里逐渐被抬升为盆地。浅海之中众多的浮游生物死去后，就逐渐沉到海底，河流又将大量枯萎的植物和淤泥带进海洋，它们混合在一起，经过淤泥和盐分的覆盖，在海底就形成了一层沉积物。随着时间的推移，沉积物越积越厚，就变成了沉积岩。深埋地下的沉积物，经过天长日久的“睡眠”，就慢慢生成了石油。
1984年9月22日，沙参2井钻至5391米时突然发生井喷，沉睡了几亿年的原油喷薄而出，现场的石油工人欢欣鼓舞，喜极而泣。沙参二井的发现，打破了外国专家关于塔里木盆地的无油论，是西北油田油气勘探过程中的一个里程碑。
一次采油快速上产
西北油田采油一厂包括碳酸盐岩、底水砂岩、河道砂和凝析气藏等多种油气藏，具有地质构造复杂、埋藏深、渗透率低、高含硫等特点。30多年来，技术人员含辛茹苦，刻苦攻关，目的就是想从地下采出更多的石油。据专家介绍，和国内其他油田类似，西北油田开发大致经历了三个阶段，最早是“一次采油”阶段。
“一次采油”就是油田开发初期，油井地层能量足，仅仅依靠岩石膨胀、边水驱动、重力、天然气膨胀等天然能量，油井里的石油自然喷发的生产方式。
在一次采油阶段，在地层里沉睡了亿万年的石油，可以依靠天然能量摆脱覆盖在它们之上的重重障碍通过油井流到地面。这种能量正是来源于覆盖在它们之上的岩石，对其所处的地层和地层当中的流体所施加的重压。
在上覆地层的重压下，岩石和流体中集聚了大量的弹性能量。当油层通过油井与地面连通后，井口是低压而井底是高压，在这个压差的作用下，地层就像挤海绵一样将石油从油层挤到油井中并举升到地面。
不同的油田，一次采油时期也不尽相同，一次采油成本最低，效益最好。
二次采油注水增产
二次采油阶段，就是油井在地下的天然能量不足，必须通过向油层中注气或注水，提高油层压力，为地层中的岩石和流体补充弹性能量的采油方式。二次采油，在西北油田采油一厂，其实就是技术人员常说的注水采油，这一时期，地层能量亏空，需要大量注水才能补充能量。
注水是一项“吃饭工程”。油井必须注够水、注好水，让油井喝饱水。如果不持续注水，地层能量就会枯竭，石油就无法开采，还会打碎石油人赖以生存的饭碗。近年来，该厂油藏研究人员强化碎屑岩油藏剩余油分布规律研究，指导开展“堵-控-提-注”技术集成挖潜取得良好效果。2019年，底水砂岩油藏产量始终保持在1000吨以上，新增经济可采储量10余万吨，实现了底水砂岩油藏控水稳油。针对碳酸盐岩油藏，深化储集体精细雕刻及分类储量评价研究，完善优化注采井网，优化注采参数，实现水驱立体均衡动用。2020年通过进一步完善注采井网，增油效果更加明显。
但是，由于地层的非均质性，注入的水总是沿着阻力最小的途径流向油井，处于阻力相对较大的区域中的石油将不能被驱替出来。
另外，有的原油在地下就像沥青一样根本无法在油层这种多孔介质中流动，因此，二次采油方法提高原油采收率的能力是有限的。
三次采油高效开发
三次采油阶段，就是指技术人员通过采用各种物理、化学方法改变原油的粘度和对岩石的吸附性，增加原油的流动能力，进一步提高原油采收率的阶段。三次采油的主要方法有热力采油法、化学驱油法、混相驱油法、微生物驱油法等。比如，大庆油田采用以聚丙稀酰胺为主体的注聚合物三次采油试验，明显地提高了原油采收率，取得了十分可观的经济效益。
2018年以后，西北油田采油一厂通过向地层注入氮气等聚合物增产增效。重点是采用“气水协同”驱油技术。经过反复实验，在注气采油时加入一定比例的泡沫，具有“油中驱替、水中封堵”作用，技术人员在注气时，加入适量泡沫液，对油层顶部或夹层的剩余油进行“围追堵截”，达到采油目的。这项新技术，可以巧妙挖潜碳酸盐缝洞型油藏高难部位的剩余油，效果很明显，原油采收率提高2%以上。
随着三次采油技术的推进，如何更好发挥“气水协同”的作用，把氮气等聚合物带入地层，技术人员除了对注入水的浑浊度、PH值和悬浮物等指标都有明确的要求以外，通过对近年来注气采油情况进行分析，发现单元注气增储远远高于单井注气，因此扩大单元注气规模，强化低效注气井治理，是该厂今后的主攻方向。