三級恢復：它的含義，如何工作

三級回收，也稱為增強的石油回收（EOR），是從石油儲備中提取石油的第三階段。由於它比初級恢復和次要恢復階段更為昂貴，因此只有在石油價格高足以證明投資合理的情況下才能進行三級恢復。它還涉及一些最具爭議的行業實踐。

關鍵要點

三級恢復是一種從石油儲備中提取石油的方法。
比回油的前兩個階段更昂貴，只有在其他人耗儘後才使用三級恢復。
三級恢復的類型包括熱注射，氣體注入和化學注射。
這與美國環境保護署（EPA）以及其他監管機構對I類，II類和III類用於油井的使用不同。

三級恢復的工作方式

儘管有許多三級恢復技術，但都通過更改其組成以使其更容易去除來提取油。這通常意味著降低油的粘度或厚度。讓我們瀏覽前兩個階段，以更好地了解為什麼使用第三種方法。

這主要恢復提取油的階段使用“天然”方法，通常利用油井表面與其地下儲量之間的壓力差。當您看到油泵和鑽石散佈著景觀（稱為“點頭驢”或泵夾克）時，這些景觀通常參與了油提取的主要恢復階段。該方法通過使用蒸汽或天然氣注射來增加油儲備內部的壓力來起作用。但是，由於壓力會隨著時間的流逝而耗盡，因此這僅從儲量中的5％到15％的油中恢復。

需要更多的技術來獲取更多的石油，這使我們獲得了次要恢復。目的是維持或增加儲層的壓力，並將油驅逐到生產井。最常見的二次恢復技術是水中，它涉及將水注入水庫中以增加壓力。水中的水很有效，因為水很容易獲得，並且相對便宜地作為註射劑，儘管這並沒有開始考慮潛在的生態影響。另一種常見的二次恢復方法是氣體注入，它可能涉及將天然氣，氮或二氧化碳注入儲層中。

通常，二次恢復可以提取儲層原始油的10％至20％，儘管這取決於儲備金和地區地質學中的油的成分。

由於這是在前兩種方法和成本更高之後的，因此提取石油的公司可能會放棄井，而不會在油價不足以證明這筆費用合理的情況下而不會恢復第三級。雖然前兩個階段會改變儲層壓力以將油推出（或更容易提取的地方），但最後一個會改變油以使其可提取。三級恢復有三種主要方法：

化學：化學注射涉及將表面活性劑，溶劑和聚合物泵送到儲層中。表面活性劑和溶劑降低了油和水之間的表面張力，聚合物使注入液增厚。與其他方法一樣，這種方法使油能夠向表面流動更多，而聚合物的粘度提高使油回收率更有效。由於其複雜性和環境問題，化學方法的使用頻率少於熱或氣體注入方法。
氣體噴射：此方法約占美國EOR生產的60％油是通過將氣體（例如二氧化碳，氮或天然氣）泵送到儲層中提取的。在次要方法中，這些氣體擴展，增加了儲層的壓力並將油推向表面。在第三階段，氣體與油混合以降低其粘度並增加其體積，從而使其流向生產井。二氧化碳和碳氫化合物（如乙烷，丙烷和丁烷）可以在這些過程中使用。使用二氧化碳的額外好處是，有些被留在後面（“隔離”），從而將其從大氣中捕獲，在那裡它可以加入其他改變氣候的氣體。過去，二氧化碳來自天然存在的二氧化碳儲量。但是，現在可以從天然氣儘管大多數油田都離天然儲量更近，但加工機，肥料和乙醇生產廠。然後，管道可以將二氧化碳運輸到注射部位，從而使三級恢復比過去更加可用和高效。然而，大部分公司₂所用的已經是地下的，而不是在大氣中，最終排放到大氣中，而不是隔離，直到技術得到改進。

熱的：這些方法加熱通過注入水加熱的儲層，從而迅速轉化為蒸汽。然後，蒸汽會加熱油，使其變薄並更容易流向表面的低壓區域。

石油恢復階段與EPA課程

雖然主要，次級和三級恢復是指從地下水庫中提取石油的技術，但它們與環境保護局使用的分類直接相關（EPA）根據《安全飲用水法》。在下面，我們可以通過表更輕鬆地區分它們：

石油恢復階段與EPA課程
石油回收階段	EPA井分類
主要恢復：這依賴於自然儲層壓力將石油和氣體帶到地表。它是最自然，最不可侵犯的，但僅恢復了儲層油的15％。	I類：用於在地下飲用水源最深的飲用水源以下注入非危害的工業廢物。
次要恢復：這涉及將水或氣體等液體注入水庫中，以維持壓力並將油向生產井移動。初次恢復後，它可以恢復剩餘油的20-40％。	II級：用於石油和天然氣生產，包括生產過程中鹽水和其他流體。
三級恢復或EOR：這使用了高級且昂貴的技術，例如化學洪水，熱量和氣體注入，以通過次級方法將被困的油無法接近移動。它可以再恢復5％至20％的石油。	III級：用於在最低的地下飲用水來源下注入EOR技術的流體或地質二氧化碳固相。

EPA還擁有進一步的課程，四到六個，通常不涉及石油生產。 IV級井是將危險或放射性廢物注入地面的井，其中包括部分區域的供水。 V類是為了將非危險性液體注入地下飲用水供應中。 VI級用於地下二氧化碳的長期存儲。

第三級恢復的利弊

優點

通過恢復以前無法達到的石油來增加產量。
某些EOR技術（例如納米泡）可以更有效。
某些EOR技術可以通過碳封存減少二氧化碳排放。

缺點

與初級和繼發恢復階段相比，成本高。
可能導致環境問題，例如生態降解。
並非所有石油都可以回收，導致浪費。

三級恢復方法具有多個優點。首先，它可以使無法從初級或次要手段中取回的石油回收，從而提高了油儲油機中的生產率。其次，某些EOR技術（例如納米泡）沒有方法的缺點，因此可能會更有效。最後，某些EOR技術可以隔離一些二氧化碳，從而減少其排放到大氣中。

然而，第三級恢復有明顯的缺點。在初級和次要恢復階段，第三級的高成本是其在石油行業中的主要缺點。除非油價高，這使它太昂貴了。另外，並非所有的油都可以通過這種方法回收。例如，就油砂而言，只有75％的焦油狀瀝青才能回收，留下大量浪費。

最值得注意的是，除了成本和復雜性外，這些技術是所有現代工業過程中最具爭議的。三級技術可以產生環境，社會和健康影響。這是公眾最了解的一些方法：

酸：這通常是EOR中討論的化學物質的含義。因此，它在三級石油回收中起著重要作用。隨著田地成熟，原發性和次要恢復方法的效果降低，酸化可以幫助移動剩餘的油。例如，它可以去除尺寸，鑽泥和其他堵塞孔隙空間的物質，並減少油向井的移動方式。同樣，在無法使用其他EOR方法（例如蒸汽或二氧化碳注射）的儲層中，酸化可以溶解岩石並使其更易於回收油。
北極鑽探：EOR方法可以在北極鑽探中發揮重要作用。鑑於惡劣的條件和高提取成本，從每個井中最大化石油的回收對於所涉及的公司至關重要。諸如氣體注入之類的EOR技術可以通過動員初級和次要恢復方法後仍然存在的石油來幫助。北極環境脆弱，任何石油漏油或事故都會對當地生態系統產生毀滅性影響。

液壓壓裂（壓裂）：主要用於初級恢復階段，但也可以用作第三級方法。這涉及將高壓液注入頁岩層要產生裂縫，使石油或天然氣更自由地流向生產井。該方法引起了對地下水污染，誘發地震活性（地震），過度用水和生態退化的廣泛關注。
離岸深水鑽井：主要是初級恢復，儘管在以後的階段應用了次級和三級技術。這些方法可能會發生重大石油洩漏並影響海洋生態系統，即使它們不發生。
焦油砂（油砂）提取：這通常依賴於三級恢復涉及的技術，因為需要降低焦油樣瀝青的粘度進行提取。大約有10％的油儲在所謂的焦油沙加拿大艾伯塔省（Alberta），當石油價格上漲時，它很有價值。方法包括表面採礦和需要大量能量和水的技術，對周圍的土地和生態造成極大的破壞，引起溫室氣體排放，並污染當地的地下水。

由於回油需要越來越多的費用和努力，因此這些階段之間的界線可能會模糊，尤其是隨著涉及過程的複雜性隨著每個十年而增加，並且所使用的材料（水，氣體等）在不同的階段使用。

三級恢復是否在石油工業中廣泛使用？

儘管這是一種有用的方法，但由於其高成本和復雜性，並非總是使用三級恢復。正如北極井和焦油砂回收的出現，並隨著石油的價格而來 - 井（Wells）在值得再次產生的情況下取貨了 - 也是高等生產的。

二氧化碳在三級恢復中的作用是什麼？

在重要的三級恢復過程中₂被注入井中，以推出更多的石油，其中一些可能是在地下存儲的。美國能源部希望該方法能夠增加美國石油的生產，但也可以通過隔離CO幫助削減行業對氣候的最終影響₂。但是，目前是CO的大部分₂該行業使用的已經被“隔離”了 - 它來自地下天然來源 - 因此，沒有回到地下的任何人都會增加整體公司₂排放。直到行業使用CO₂否則這將是在大氣中，即使將石油作為燃料的未來使用，這種生產似乎也可能完全是中性的。因此，批評家認為這是一種綠色。 “創造了我們可以無限期燃燒石油和天然氣的想法，並以某種方式使碳消失。”Investopedia在其綠色投資者中Podcast。

三級恢復方法會損害環境嗎？

由於化學物質，洩漏或溢出的風險以及多餘的CO，它們會損害環境₂生產。最終，當然，恢復的任何石油都會增加一度使用的氣候變化問題。

底線

第三級恢復是前兩個階段不夠的第三個油提取階段。它使用熱，氣和化學注射來提取難以到達的油。公司₂在某些情況下，可以用來提取石油，並被要求在地下要求進一步加熱地球，但這仍然非常重要，尤其是在油價下降時。 EOR涉及具有巨大環境風險的昂貴過程，使其在公眾最著名的技術中成為其一些技術。然而，這些過程使能夠恢復大量的石油來為我們的許多現代經濟體提供動力。