การเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตน้ำมัน (ย่อว่าEOR ) หรือที่เรียกว่าการผลิตขั้นที่สามคือการสกัดน้ำมันดิบจากแหล่งน้ำมันที่ไม่สามารถสกัดได้หลังจากวิธีการผลิตขั้นต้นและขั้นที่สองหมดประสิทธิภาพแล้ว ในขณะที่เทคนิคการผลิตขั้นต้นและขั้นที่สองอาศัยความแตกต่างของความดันระหว่างพื้นผิวและบ่อใต้ดิน การเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตน้ำมันจะทำงานโดยการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางกายภาพหรือทางเคมีของน้ำมันเองเพื่อให้สกัดได้ง่ายขึ้น เมื่อใช้ EOR จะสามารถสกัดน้ำมันจากแหล่งกักเก็บได้ 30% ถึง 60% หรือมากกว่านั้น^{[ 1 ]}เมื่อเทียบกับ 20% ถึง 40% เมื่อใช้การผลิตขั้นต้นและ ขั้น ที่ สองเท่านั้น ^{[ 2 ] [ 3 ]}

เทคนิค EOR หลักๆ มี 4 วิธี ได้แก่ การฉีดคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2 ₎การฉีดก๊าซ EOR แบบใช้ความร้อน และ EOR แบบใช้สารเคมี เทคนิค EOR ขั้นสูงและเชิงคาดการณ์บางครั้งเรียกว่าการกู้คืนขั้นที่สี่^{[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]}การฉีดคาร์บอนไดออกไซด์ หรือที่รู้จักกันในชื่อ CO2 _- EOR เป็นวิธีที่ใช้กันมากที่สุด ในวิธีนี้ CO2 _จะถูกฉีดเข้าไปในแหล่งน้ำมันที่หมดแล้ว และส่วนใหญ่จะปล่อยทิ้งไว้ใต้ดิน

โดยทั่วไปแล้ว การเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตน้ำมัน ด้วยคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2 _- EOR) จะใช้ CO2 _จากแหล่งสะสมใต้ดินตามธรรมชาติ บางครั้งก็ใช้ CO2 _ที่ดักจับได้จากก๊าซไอเสียของโรงงานอุตสาหกรรม เมื่อทำการ EOR โดยใช้ CO2 _ที่ดักจับได้จากก๊าซไอเสีย กระบวนการนี้สามารถป้องกันการปล่อยมลพิษบางส่วนได้ อย่างไรก็ตาม ยังมีข้อถกเถียงกันอยู่ว่ากระบวนการโดยรวมนั้นเป็นประโยชน์ต่อสภาพภูมิอากาศหรือไม่ การดำเนินงาน EOR นั้นใช้พลังงานสูง ซึ่งนำไปสู่การปล่อยมลพิษมากขึ้น และยังมีการปล่อยมลพิษเพิ่มขึ้นอีกเมื่อเผาน้ำมันที่กู้คืนได้

การเพิ่ม ประสิทธิภาพการผลิตน้ำมัน (EOR) เพิ่มต้นทุนในการผลิตน้ำมัน แต่ก็อาจมีความน่าสนใจทางเศรษฐกิจหากราคาน้ำมันสูงกระทรวงพลังงานของสหรัฐฯประมาณการว่า_ก๊าซ คาร์บอนไดออกไซด์ที่ดักจับได้ 20 พันล้านตัน สามารถผลิตน้ำมันที่สามารถนำมาใช้ประโยชน์ทางเศรษฐกิจได้ถึง 67 พันล้านบาร์เรล เพื่อเป็นการกระตุ้นการผลิตน้ำมันภายในประเทศ รัฐบาลกลางของสหรัฐฯ จึงเริ่มมีมาตรการจูงใจสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตน้ำมัน (EOR) ในปี 1979

การพัฒนาและการผลิตน้ำมันดิบสามารถแบ่งออกเป็น 3 ขั้นตอนหลัก ได้แก่ การผลิตขั้นต้น การผลิตขั้นรอง และการผลิตขั้นที่สาม (หรือการผลิตที่เพิ่มขึ้น) ในระหว่างการผลิตขั้นต้น แรงดันตามธรรมชาติของแหล่งกักเก็บหรือแรงโน้มถ่วงจะดันน้ำมันเข้าไปในหลุมเจาะ ร่วมกับ เทคนิค การยกแบบเทียม (เช่น ปั๊ม) ซึ่งจะนำน้ำมันขึ้นสู่ผิวดิน^{[ 1 ]} แต่โดยทั่วไปแล้วจะมีการผลิตน้ำมันเพียงประมาณ 10 เปอร์เซ็นต์ของปริมาณ น้ำมันดั้งเดิมในแหล่งกักเก็บในระหว่างการผลิตขั้นต้น^{[ 1 ]}เทคนิคการผลิตขั้นรองจะช่วยยืดอายุการผลิตของแหล่งน้ำมันโดยทั่วไปโดยการฉีดน้ำหรือก๊าซเพื่อแทนที่น้ำมันและดันน้ำมันไปยังหลุมเจาะผลิต ส่งผลให้สามารถผลิตน้ำมันได้ 20 ถึง 40 เปอร์เซ็นต์ของปริมาณน้ำมันดั้งเดิม^{[ 1 ]}

ผู้ผลิตได้พยายามใช้เทคนิคการกู้คืนน้ำมันขั้นที่สามหรือการกู้คืนน้ำมันที่เพิ่มประสิทธิภาพ (EOR) หลายวิธี ซึ่งมีแนวโน้มที่จะสามารถผลิตน้ำมันได้ 30 ถึง 60 เปอร์เซ็นต์หรือมากกว่านั้นจากปริมาณน้ำมันดั้งเดิมในแหล่งกักเก็บ^{[ 1 ]}

ประเภทหลักของเทคโนโลยีการเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตน้ำมัน (EOR) ได้แก่:

• CO2 EOR: CO2 _{ถูก ฉีดเข้าไป} ^ในชั้นใต้ดิน^[ ₈ ^]
• EOR การฉีดก๊าซชนิดอื่น: คล้ายกับ CO2 _- EOR แต่ใช้ก๊าซชนิดอื่นฉีดเข้าไป เช่น ก๊าซธรรมชาติหรือไนโตรเจน^{[ 8 ]}
• การเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตน้ำมันด้วยความร้อน (Thermal EOR): ใช้ไอน้ำในการให้ความร้อนแก่น้ำมันในพื้นดิน ลดความหนืดและทำให้เคลื่อนย้ายได้ง่ายขึ้น วิธีนี้มักใช้ในแหล่งกักเก็บน้ำมันหนัก^{[ 8 ]}
• การเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตน้ำมันด้วยสารเคมี (Chemical EOR): โพลิเมอร์ที่ละลายน้ำได้และ/หรือสารลดแรงตึงผิวจะถูกเติมลงในน้ำที่ฉีดเข้าไปในใต้ดิน น้ำที่บรรจุโพลิเมอร์มีความหนืดสูงและสามารถดันน้ำมันออกจากรูพรุนในชั้นหินที่มีน้ำมันได้มากขึ้น สารลดแรงตึงผิวจะช่วยลดแรงตึงผิวของน้ำมัน ทำให้ความสามารถในการถูกน้ำดันออกไปดีขึ้น^{[ 8 ]}
• EOR อื่นๆ: กลุ่มนี้ประกอบด้วยเทคโนโลยีอื่นๆ ทั้งหมด เช่น EOR ที่ใช้จุลินทรีย์ ซึ่งมีการฉีดจุลินทรีย์เข้าไปในแหล่งกักเก็บ หรือ EOR ที่ใช้การเผาไหม้ ซึ่งเกี่ยวข้องกับการเผาไหม้น้ำมันบางส่วนในแหล่งกักเก็บเพื่อสร้างทั้งความร้อนและก๊าซที่ช่วยให้น้ำมันส่วนที่เหลือเคลื่อนที่ได้ง่ายขึ้น^{[ 8 ]}

ในปี 2017 มีโครงการ EOR ทั่วโลก 374 โครงการ โดย 44% เป็น EOR ที่ใช้ CO2 _, 12% เป็น EOR ที่ใช้การฉีดก๊าซชนิดอื่น, 32% เป็น EOR ที่ใช้ความร้อน, 9% เป็น EOR ที่ใช้สารเคมี และ 2% เป็นวิธีการ EOR อื่นๆ^{[ 8 ]}

การฉีดก๊าซหรือการไหลแบบผสมได้เป็นวิธีการที่ใช้กันมากที่สุดในปัจจุบันในการเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตน้ำมัน การไหลแบบผสมได้เป็นคำทั่วไปสำหรับกระบวนการฉีดที่นำก๊าซที่ผสมกันได้เข้าไปในแหล่งกักเก็บ กระบวนการแทนที่แบบผสมได้จะรักษาระดับความดันของแหล่งกักเก็บและปรับปรุงการแทนที่น้ำมันเนื่องจากแรงตึงผิวระหว่างน้ำมันและก๊าซลดลง ซึ่งหมายถึงการกำจัดส่วนติดต่อระหว่างของเหลวสองชนิดที่ทำปฏิกิริยากัน ทำให้ประสิทธิภาพการแทนที่โดยรวมดีขึ้น^{[ 9 ]} ก๊าซที่ใช้ ได้แก่ CO2 _{ก๊าซ ธรรมชาติ หรือไนโตรเจน ของเหลวที่ใช้กันมากที่สุดสำหรับการแทนที่แบบผสมได้คือคาร์บอนไดออกไซด์ เนื่องจากช่วยลด} ความหนืดของน้ำมันและมีราคาถูกกว่าก๊าซปิโตรเลียมเหลว [ ^{9 ] การ}แทนที่น้ำมันโดยการฉีดคาร์บอนไดออกไซด์ขึ้นอยู่กับพฤติกรรมเฟสของส่วนผสมของก๊าซนั้นกับน้ำมันดิบ ซึ่งขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ ความดัน และองค์ประกอบของน้ำมันดิบในแหล่งกักเก็บอย่างมาก

การใช้ CO2 _{เพื่อ}เพิ่มประสิทธิภาพการผลิตน้ำมันได้รับการศึกษาและจดสิทธิบัตรครั้งแรกในปี พ.ศ. 2495 ^{[ 10 ]}กระบวนการนี้ได้รับการทดลองใช้ในเชิงพาณิชย์ครั้งแรกในปี พ.ศ. 2520 ใน เขต Scurry Countyรัฐเท็กซัส [ ^{11 ] ตั้งแต่}นั้นมา กระบวนการนี้ได้ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายใน ภูมิภาค แอ่ง Permianของสหรัฐอเมริกา และเมื่อไม่นานมานี้ก็กำลังถูกนำไปใช้ในหลายรัฐ^{[ 12 ]}ปัจจุบันกำลังมีการดำเนินการอย่างจริงจังมากขึ้นในประเทศจีนและทั่วโลก^{[ 13 ] [ 14 ] [ 15 ]}

_CO2ส่วนใหญ่ที่ฉีดเข้าไปในโครงการ CO2 _- EOR มาจาก แหล่งสะสม_CO2ใต้ดินตามธรรมชาติ^{[ 16 ]} _CO2บางส่วนที่ใช้ใน EOR ได้มาจากโรงงานอุตสาหกรรม เช่นโรงงานแปรรูปก๊าซธรรมชาติโดยใช้เทคโนโลยีการดักจับคาร์บอน^{[ 16 ]}

CO2 มีประสิทธิภาพเป็นพิเศษในแหล่งกักเก็บที่ลึกกว่า 2,000 ฟุต ซึ่ง CO2 _จะอยู่ในสถานะวิกฤตยิ่งยวด^{[ 17 ]}ในการใช้งานที่มีแรงดันสูงกับน้ำมันที่เบากว่า CO2 _{สามารถ ผสมกับน้ำมันได้ ส่งผลให้เกิด การ}บวมตัวของน้ำมันและการลดลงของความหนืด และอาจทำให้แรงตึงผิวกับหินแหล่งกักเก็บลดลงด้วย ในกรณีของแหล่งกักเก็บที่มีแรงดันต่ำหรือน้ำมันที่หนักกว่า CO2 _จะก่อตัวเป็นของเหลวที่ไม่สามารถผสมกันได้ หรือจะผสมกับน้ำมันได้เพียงบางส่วนเท่านั้น อาจเกิดการบวมตัวของน้ำมันได้บ้าง และความหนืดของน้ำมันก็ยังสามารถลดลงได้อย่างมีนัยสำคัญ^{[ 18 ] [ 19 ]}

_{ในการใช้งานเหล่านี้ CO2}ที่ฉีดเข้าไปประมาณครึ่งหนึ่งถึงสองในสามจะกลับมาพร้อมกับน้ำมันที่ผลิตได้ และโดยปกติจะถูกฉีดกลับเข้าไปในแหล่งกักเก็บเพื่อลดต้นทุนการดำเนินงาน ส่วนที่เหลือจะถูกกักเก็บไว้ในแหล่งกักเก็บน้ำมันด้วยวิธีการต่างๆ คาร์บอนไดออกไซด์ในฐานะตัวทำละลายมีข้อดีคือประหยัดกว่าของเหลวที่ผสมกันได้ในลักษณะเดียวกันอื่นๆ เช่นโพรเพนและบิวเทน^{[ 20 ]}

การฉีดน้ำสลับก๊าซ (WAG) เป็นอีกเทคนิคหนึ่งที่ใช้ใน EOR โดยใช้น้ำควบคู่กับคาร์บอนไดออกไซด์ นอกจากนี้ยังใช้สารละลายเกลือเพื่อไม่ให้รบกวนการก่อตัวของคาร์บอเนตในบ่อน้ำมัน^{[ 21 ] [ 22 ]}มีการฉีดน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์เข้าไปในบ่อน้ำมันเพื่อเพิ่มปริมาณการกู้คืนน้ำมัน เนื่องจากโดยทั่วไปแล้วน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์จะผสมกับน้ำมันได้น้อย การใช้น้ำและคาร์บอนไดออกไซด์ร่วมกันยังช่วยลดการเคลื่อนที่ของคาร์บอนไดออกไซด์ ทำให้ก๊าซสามารถแทนที่น้ำมันได้มากขึ้น^{[ 23 ]}จากการศึกษาของ Kovscek พบว่า การใช้คาร์บอนไดออกไซด์และน้ำในปริมาณน้อยช่วยให้สามารถกู้คืนน้ำมันได้อย่างรวดเร็ว^{[ 23 ]}นอกจากนี้ ในการศึกษาของ Dang ในปี 2014 การใช้น้ำที่มีความเค็มต่ำกว่าช่วยให้สามารถกำจัดน้ำมันได้มากขึ้น และมีปฏิสัมพันธ์ทางธรณีเคมีมากขึ้น^{[ 24 ]}

ในแนวทางนี้ มีการใช้วิธีการต่างๆ เพื่อให้ความร้อนแก่น้ำมันดิบในชั้นหินเพื่อลดความหนืดและ/หรือทำให้น้ำมันบางส่วนกลายเป็นไอ และลดอัตราส่วนการเคลื่อนที่ ความร้อนที่เพิ่มขึ้นจะลดแรงตึงผิวและเพิ่มการซึมผ่านของน้ำมัน น้ำมันที่ได้รับความร้อนอาจกลายเป็นไอแล้วควบแน่นกลายเป็นน้ำมันที่มีคุณภาพดีขึ้น วิธีการต่างๆ ได้แก่การฉีดไอน้ำแบบวนรอบการอัดไอน้ำ และการเผาไหม้ วิธีการเหล่านี้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการกวาดล้างและประสิทธิภาพการแทนที่ การฉีดไอน้ำถูกนำมาใช้ในเชิงพาณิชย์ตั้งแต่ทศวรรษ 1960 ในแหล่งน้ำมันในแคลิฟอร์เนีย^{[ 25 ]}ในการเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตน้ำมันด้วยความร้อนจากแสงอาทิตย์จะใช้แผงโซลาร์เซลล์เพื่อผลิตไอน้ำ^{[ 26 ]}

การอัดไอน้ำ (ดูภาพร่าง) เป็นวิธีการหนึ่งในการนำความร้อนเข้าสู่แหล่งกักเก็บโดยการสูบไอน้ำเข้าไปในบ่อด้วยรูปแบบที่คล้ายกับการฉีดน้ำ^{[ 27 ]}ในที่สุดไอน้ำจะควบแน่นกลายเป็นน้ำร้อน ในบริเวณที่มีไอน้ำ น้ำมันจะระเหย และในบริเวณที่มีน้ำร้อน น้ำมันจะขยายตัว ส่งผลให้น้ำมันขยายตัว ความหนืดลดลง และการซึมผ่านเพิ่มขึ้น เพื่อให้มั่นใจว่ากระบวนการจะประสบความสำเร็จ กระบวนการนี้จะต้องดำเนินการเป็นวัฏจักร นี่คือโปรแกรมการเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตน้ำมันหลักที่ใช้ในปัจจุบัน

การอัดฉีดไฟจะได้ผลดีที่สุดเมื่อความอิ่มตัวของน้ำมันและความพรุนสูง การเผาไหม้จะสร้างความร้อนภายในแหล่งกักเก็บเอง การฉีดอากาศหรือส่วนผสมของก๊าซอื่นๆ ที่มีปริมาณออกซิเจนสูงอย่างต่อเนื่องจะช่วยรักษาแนวเปลวไฟ เมื่อไฟไหม้ มันจะเคลื่อนที่ผ่านแหล่งกักเก็บไปยังบ่อผลิต ความร้อนจากไฟจะลดความหนืดของน้ำมันและช่วยทำให้ไอน้ำในแหล่งกักเก็บระเหยกลายเป็นไอน้ำ ไอน้ำ น้ำร้อน ก๊าซจากการเผาไหม้ และตัวทำละลายที่กลั่นแล้วทั้งหมดจะช่วยผลักดันน้ำมันไปข้างหน้าไฟไปยังบ่อผลิต^{[ 28 ]}

วิธีการเผาไหม้มีสามวิธี ได้แก่ การเผาไหม้แบบแห้งไปข้างหน้า การเผาไหม้แบบย้อนกลับ และการเผาไหม้แบบเปียก การเผาไหม้แบบแห้งไปข้างหน้าใช้ตัวจุดไฟเพื่อจุดไฟน้ำมัน เมื่อไฟลุกลาม น้ำมันจะถูกผลักออกจากไฟไปยังบ่อผลิต ในการเผาไหม้แบบย้อนกลับ การฉีดอากาศและการจุดไฟจะเกิดขึ้นจากทิศทางตรงกันข้าม ในการเผาไหม้แบบเปียก น้ำจะถูกฉีดเข้าไปด้านหลังแนวหน้าและเปลี่ยนเป็นไอน้ำโดยหินร้อน ซึ่งจะดับไฟและกระจายความร้อนได้สม่ำเสมอยิ่งขึ้น

การฉีดสารเคมีต่างๆ ซึ่งมักจะเป็นสารละลายเจือจาง ได้ถูกนำมาใช้เพื่อช่วยในการเคลื่อนที่และลดแรงตึงผิว [ ^{29 ] การ}ฉีด สารละลาย ด่างหรือโซดาไฟเข้าไปในแหล่งกักเก็บน้ำมันที่มีกรดอินทรีย์ตามธรรมชาติในน้ำมัน จะส่งผลให้เกิดสบู่ซึ่งอาจลดแรงตึงผิวระหว่างเฟสได้มากพอที่จะเพิ่มการผลิต^{[ 30 ] [ 31 ]}การฉีดสารละลายเจือจางของ พอลิเมอร์ ที่ละลายน้ำ ได้ เพื่อเพิ่มความหนืดของน้ำที่ฉีดเข้าไป สามารถเพิ่มปริมาณน้ำมันที่กู้คืนได้ในบางแหล่งกักเก็บ สารละลายเจือจางของ สารลดแรงตึงผิว เช่น ปิโตรเลียมซัลโฟเนตหรือสารลดแรงตึงผิวชีวภาพเช่นแรมโนลิปิดอาจถูกฉีดเข้าไปเพื่อลดแรงตึงผิวระหว่างเฟสหรือแรงดันคาปิลลารีที่ขัดขวางไม่ให้หยดน้ำมันเคลื่อนที่ผ่านแหล่งกักเก็บ ซึ่งวิเคราะห์ในแง่ของจำนวนพันธะ โดยเชื่อม โยงแรงคาปิลลารีกับแรงโน้มถ่วง สูตรพิเศษของน้ำมัน น้ำ และสารลดแรงตึงผิวไมโครอิมัลชันอาจมีประสิทธิภาพเป็นพิเศษในการลดแรงตึงผิวระหว่างเฟส โดยปกติแล้ว การประยุกต์ใช้วิธีการเหล่านี้มักถูกจำกัดด้วยต้นทุนของสารเคมีการดูดซับและการสูญเสียของสารเคมีเหล่านั้นบนหินของชั้นหินที่กักเก็บน้ำมัน ในทุกวิธีการเหล่านี้ สารเคมีจะถูกฉีดเข้าไปในบ่อหลายแห่ง และการผลิตจะเกิดขึ้นในบ่ออื่นๆ ที่อยู่ใกล้เคียง

การฉีดโพลีเมอร์คือการผสมโมเลกุลโพลีเมอร์สายยาวเข้ากับน้ำที่ฉีดเข้าไป เพื่อเพิ่มความหนืดของน้ำ วิธีนี้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการกวาดล้างทั้งในแนวดิ่งและแนวราบ เนื่องจากอัตราส่วนการเคลื่อนที่ของน้ำต่อน้ำมันดีขึ้น

สารลดแรงตึงผิวอาจใช้ร่วมกับโพลิเมอร์และโพลีกลีเซอรอลแบบไฮเปอร์แบรนช์ได้โดยจะช่วยลดแรงตึงผิวระหว่างน้ำมันกับน้ำ^{[ 29 ] [ 32 ]}ซึ่งจะช่วยลดความอิ่มตัวของน้ำมันที่เหลืออยู่และปรับปรุงประสิทธิภาพโดยรวมของกระบวนการ

โดยทั่วไป สารลดแรงตึงผิวหลักมักมีการเติมสารลดแรงตึงผิวร่วม สารเพิ่มประสิทธิภาพ และตัวทำละลายร่วมเข้าไปด้วย เพื่อปรับปรุงเสถียรภาพของสูตร

การฉีดสารละลายด่างคือการเติมโซเดียมไฮดรอกไซด์ลงในน้ำที่ใช้ฉีดเข้าไป ซึ่งจะช่วยลดแรงตึงผิว เปลี่ยนคุณสมบัติการเปียกของหิน ทำให้เกิด การแตก ตัวเป็นอิมัลชันและช่วยให้น้ำมันเคลื่อนที่ได้ง่ายขึ้น และช่วยในการดึงน้ำมันออกจากหิน

กระบวนการ EOR สามารถเพิ่มประสิทธิภาพได้ด้วยอนุภาคนาโนในสามวิธี ได้แก่ นาโนแคตตาลิสต์นาโนฟลูอิดและนาโนอิมัลชัน นาโนฟลูอิดเป็นของเหลวพื้นฐานที่มีอนุภาคนาโนอยู่ในสารแขวนลอยคอลลอยด์ นาโนฟลูอิดทำหน้าที่หลายอย่างใน EOR ของแหล่งน้ำมัน รวมถึงแรงดันแยกตัวของรูพรุน การอุดช่องทาง การลดแรงตึงผิว อัตราส่วนการเคลื่อนที่ การเปลี่ยนแปลงความเปียก และ การป้องกันการตกตะกอนของแอสฟัล ทีน นาโนฟลูอิดช่วยให้เกิดแรงดันแยกตัวเพื่อกำจัดน้ำมันที่ติดอยู่ในตะกอนผ่านการรวมตัวกันที่ส่วนต่อประสาน หรืออีกทางหนึ่ง การเปลี่ยนแปลงความเปียกและการลดแรงตึงผิวเป็นกลไกทางเลือกอื่นของ EOR ^{[ 33 ] [ 34 ]}

การฉีดจุลินทรีย์เป็นส่วนหนึ่งของการเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตน้ำมันด้วยจุลินทรีย์และไม่ค่อยได้ใช้เนื่องจากมีต้นทุนสูงและการพัฒนายังไม่เป็นที่ยอมรับอย่างกว้างขวางจุลินทรีย์ เหล่านี้ ทำงานโดยการย่อย โมเลกุล ไฮโดรคาร์บอน ยาวบางส่วน โดยการสร้างไบโอเซอร์แฟกแทนท์หรือโดยการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ (ซึ่งจะทำหน้าที่ตามที่อธิบายไว้ในการฉีดก๊าซข้างต้น) ^{[ 35 ]}

มีการใช้แนวทางสามวิธีในการฉีดจุลินทรีย์ วิธีแรกคือการฉีดวัฒนธรรมแบคทีเรียที่ผสมกับแหล่งอาหาร (โดยทั่วไปจะใช้คาร์โบไฮเดรต เช่นกากน้ำตาล ) เข้าไปในแหล่งน้ำมัน วิธีที่สองซึ่งใช้มาตั้งแต่ปี 1985 ^{[ 36 ]}คือการฉีดสารอาหารลงไปในพื้นดินเพื่อบำรุงจุลินทรีย์ที่มีอยู่ สารอาหารเหล่านี้ทำให้แบคทีเรียเพิ่มการผลิตสารลดแรงตึงผิวตามธรรมชาติที่พวกมันใช้ในการเผาผลาญน้ำมันดิบใต้ดินตามปกติ^{[ 37 ]}หลังจากที่สารอาหารที่ฉีดเข้าไปถูกบริโภคหมด จุลินทรีย์จะเข้าสู่โหมดเกือบหยุดทำงาน ผิวภายนอกของพวกมันจะกลายเป็นไฮโดรฟิลิกและพวกมันจะเคลื่อนที่ไปยังบริเวณส่วนต่อประสานระหว่างน้ำมันกับน้ำ ซึ่งพวกมันจะทำให้เกิดหยดน้ำมันขึ้นจากมวลน้ำมันขนาดใหญ่ ทำให้หยดน้ำมันมีแนวโน้มที่จะเคลื่อนที่ไปยังปากบ่อมากขึ้น แนวทางนี้ถูกนำมาใช้ในแหล่งน้ำมันใกล้กับFour Cornersและในแหล่งน้ำมัน Beverly Hillsใน Beverly Hills รัฐ แคลิฟอร์เนีย

แนวทางที่สามใช้เพื่อแก้ไขปัญหาของ ส่วนประกอบ พาราฟินแว็กซ์ในน้ำมันดิบ ซึ่งมีแนวโน้มที่จะตกตะกอนเมื่อน้ำมันดิบไหลขึ้นสู่ผิวดิน เนื่องจากพื้นผิวโลกนั้นเย็นกว่าแหล่งปิโตรเลียมมาก (โดยปกติอุณหภูมิจะลดลง 9–10–14 องศาเซลเซียสต่อความลึกหนึ่งพันฟุต)

ในปี 2556 มีการนำเทคโนโลยีที่เรียกว่า เทคโนโลยี พลาสมาพัลส์เข้ามาในสหรัฐอเมริกาจากรัสเซีย เทคนิคนี้สามารถส่งผลให้การผลิตจากบ่อที่มีอยู่ดีขึ้นอีก 50 เปอร์เซ็นต์^{[ 38 ]}

การเพิ่มวิธีการกู้คืนน้ำมันจะเพิ่มต้นทุนของน้ำมัน—ในกรณีของ CO2 _โดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 0.5–8.0 ดอลลาร์สหรัฐต่อตันของ CO2 _ในทางกลับกัน การสกัดน้ำมันที่เพิ่มขึ้นเป็นประโยชน์ทางเศรษฐกิจ โดยรายได้ขึ้นอยู่กับราคาน้ำมันใน ขณะนั้น ^{[ 39 ]} การเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตน้ำมัน บนบก (Onshore EOR) มีค่าใช้จ่ายสุทธิอยู่ในช่วง 10–16 ดอลลาร์สหรัฐต่อตันของ CO2 _ที่ฉีดเข้าไปสำหรับราคาน้ำมันที่ 15–20 ดอลลาร์สหรัฐต่อบาร์เรลราคาในขณะนั้นขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย แต่สามารถกำหนดความเหมาะสมทางเศรษฐกิจของกระบวนการใดๆ ได้ โดยกระบวนการที่มากขึ้นและกระบวนการที่มีราคาแพงกว่าจะมีความคุ้มค่าทางเศรษฐกิจที่ราคาสูงขึ้น^{[ 40 ]}ตัวอย่างเช่น เมื่อราคาน้ำมันอยู่ที่ประมาณ 90 ดอลลาร์สหรัฐต่อบาร์เรล ผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจจะอยู่ที่ประมาณ 70 ดอลลาร์สหรัฐต่อตันของ CO2 _{กระทรวง}พลังงานของสหรัฐอเมริกา ประมาณการว่า _CO2ที่ดักจับได้ 20 พันล้านตันสามารถผลิตน้ำมันที่กู้คืนได้ทางเศรษฐกิจ 67 พันล้านบาร์เรล^{[ 41 ]}

ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2529 ถึง พ.ศ. 2551 ปริมาณการผลิตน้ำมันที่ได้จาก EOR เพิ่มขึ้นจาก 0.3% เป็น 5% เนื่องจากความต้องการน้ำมันที่เพิ่มขึ้นและปริมาณน้ำมันที่ลดลง^{[ 42 ]}

โดยทั่วไปแล้ว บ่อน้ำมันที่เพิ่มประสิทธิภาพการผลิตจะสูบ น้ำเสียปริมาณมากขึ้นสู่ผิวดิน น้ำนี้มีน้ำเกลือและอาจมีโลหะหนักที่เป็นพิษ และ สารกัมมันตรังสี [ ^{43 ] ซึ่ง}อาจเป็นอันตรายอย่างมากต่อ แหล่ง น้ำดื่มและสิ่งแวดล้อมโดยทั่วไปหากไม่ได้รับการควบคุมอย่างเหมาะสม บ่อน้ำเสียใช้เพื่อป้องกันการปนเปื้อนของดินและน้ำบนผิวดินโดยการฉีดน้ำเสียลงไปใต้ดินลึก^{[ 44 ] [ 45 ]}

ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์สามารถดักจับได้จากก๊าซไอเสียของโรงงานอุตสาหกรรม เช่น โรงงานแปรรูปก๊าซธรรมชาติหรือโรงไฟฟ้าถ่านหิน หากนำก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ดักจับได้ไป_ใช้ในกระบวนการเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตน้ำมัน (EOR) กระบวนการนี้เรียกว่า การดักจับคาร์บอนร่วมกับการเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตน้ำมัน (CC-EOR) ซึ่งเป็นรูปแบบหนึ่งของการดักจับและกักเก็บคาร์บอน

เมื่อ CO2 ที่ใช้ใน EOR มาจากแหล่งสะสม CO2 ใต้ดิน_ซึ่งมักจะเป็นเช่นนั้น EOR จะไม่ก่อให้เกิดประโยชน์ต่อสภาพภูมิ_{อากาศ}^{[ 16 ]}

ในสหรัฐอเมริกา กฎระเบียบต่างๆ สามารถทั้งส่งเสริมและชะลอการพัฒนาเทคโนโลยี EOR สำหรับการดักจับและใช้ประโยชน์คาร์บอน รวมถึงการผลิตน้ำมันโดยทั่วไปได้

เพื่อเป็นการส่งเสริมการผลิตน้ำมันภายในประเทศ ประมวลกฎหมายภาษีของรัฐบาลกลางสหรัฐฯ เริ่มรวมสิ่งจูงใจสำหรับ EOR ในปี 1979 เมื่อน้ำมันดิบยังอยู่ภายใต้การควบคุมราคาของรัฐบาลกลาง เครดิตภาษี 15 เปอร์เซ็นต์ได้รับการบัญญัติไว้ในกฎหมายสิ่งจูงใจทางภาษี EOR ของรัฐบาลกลางสหรัฐฯ ในปี 1986 และการผลิตน้ำมันจาก EOR โดยใช้ CO2 ก็_{เติบโต}อย่างรวดเร็วในเวลาต่อมา^{[ 48 ]}

ในสหรัฐอเมริกาพระราชบัญญัติการลงทุนด้านโครงสร้างพื้นฐานและการจ้างงาน ปี 2021 ได้จัดสรรเงินกว่า 3 พันล้านดอลลาร์สำหรับโครงการสาธิต CCS ที่หลากหลาย นอกจากนี้ยังมีการจัดสรรเงินจำนวนใกล้เคียงกันสำหรับศูนย์กลาง CCS ระดับภูมิภาคที่มุ่งเน้นการดักจับ การขนส่ง และการจัดเก็บหรือการใช้ CO2 ที่ดักจับได้ในวงกว้าง และ_ยังมีเงินอีกหลายร้อยล้านดอลลาร์ที่จัดสรรเป็นประจำทุกปีสำหรับการค้ำประกันเงินกู้เพื่อสนับสนุนโครงสร้างพื้นฐานการขนส่ง_CO2 ^{[ 49 ]}

พระราชบัญญัติลดเงินเฟ้อปี 2022 (IRA) ปรับปรุงกฎหมายเครดิตภาษีเพื่อส่งเสริมการใช้การดักจับและกักเก็บคาร์บอน แรงจูงใจทางภาษีภายใต้กฎหมายนี้ให้เงินสนับสนุนสูงสุด 85 ดอลลาร์ต่อตันสำหรับการดักจับและกักเก็บ CO2 _ในชั้นหินเกลือ หรือสูงสุด 60 ดอลลาร์ต่อตันสำหรับ CO2 _ที่ใช้ในการเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตน้ำมัน^{[ 50 ]}กรมสรรพากรอาศัยเอกสารจากบริษัทเพื่อยืนยันการอ้างว่ามีการกักเก็บ CO2 มากน้อยเพียงใด_และไม่ได้ทำการตรวจสอบอิสระ^{[ 51 ]}ในปี 2020 การตรวจสอบของรัฐบาลกลางพบว่าผู้เรียกร้องเครดิตภาษี 45Q ล้มเหลวในการแสดงหลักฐานการกักเก็บทางธรณีวิทยาที่ประสบความสำเร็จเกือบ 900 ล้านดอลลาร์จาก 1 พันล้านดอลลาร์ที่พวกเขาอ้างสิทธิ์^{[ 52 ]}

หนึ่งในข้อบังคับหลักที่ควบคุม EOR คือพระราชบัญญัติความปลอดภัยของน้ำดื่มปี 1974 (SDWA) ซึ่งมอบอำนาจการกำกับดูแล EOR และการดำเนินการกู้คืนน้ำมันที่คล้ายคลึงกันส่วนใหญ่ให้กับEPA [ ^{53 ] หน่วย}งานดังกล่าวได้มอบอำนาจบางส่วนนี้ให้กับโครงการควบคุมการฉีดใต้ดินของตนเอง^{[ 53 ]}และมอบอำนาจการกำกับดูแลส่วนที่เหลือส่วนใหญ่ให้กับรัฐบาลของรัฐและชนเผ่า ทำให้การกำกับดูแล EOR ส่วนใหญ่เป็นเรื่องในระดับท้องถิ่นภายใต้ข้อกำหนดขั้นต่ำของ SDWA ^{[ 53 ] [ 54 ]}จากนั้น EPA จะรวบรวมข้อมูลจากรัฐบาลท้องถิ่นเหล่านี้และบ่อแต่ละแห่งเพื่อให้แน่ใจว่าพวกเขาปฏิบัติตามกฎระเบียบของรัฐบาลกลางโดยรวม เช่นพระราชบัญญัติอากาศสะอาดซึ่งกำหนดแนวทางการรายงานสำหรับการดำเนินการกักเก็บคาร์บอนไดออกไซด์ใดๆ^{[ 53 ] [ 55 ]}นอกเหนือจากข้อกังวลด้านบรรยากาศแล้ว แนวทางของรัฐบาลกลางส่วนใหญ่เหล่านี้มีขึ้นเพื่อให้แน่ใจว่าการฉีดคาร์บอนไดออกไซด์จะไม่ก่อให้เกิดความเสียหายร้ายแรงต่อแหล่งน้ำของอเมริกา^{[ 56 ]}โดยรวมแล้ว กฎระเบียบ EOR ในแต่ละพื้นที่อาจทำให้โครงการ EOR ยากขึ้น เนื่องจากมาตรฐานที่แตกต่างกันในแต่ละภูมิภาคอาจทำให้การก่อสร้างช้าลงและบังคับให้ต้องใช้วิธีการที่แตกต่างกันในการใช้เทคโนโลยีเดียวกัน^{[ 57 ]}

EPA ได้ออกระเบียบควบคุมการฉีดลงใต้ดิน (UIC) เพื่อปกป้องแหล่งน้ำดื่ม^{[ 58 ]}บ่อน้ำมันที่เพิ่มประสิทธิภาพการผลิตน้ำมันได้รับการควบคุมเป็นบ่อน้ำ "Class II" โดย EPA ระเบียบดังกล่าวบังคับให้ผู้ประกอบการบ่อน้ำต้องฉีดน้ำเกลือที่ใช้ในการผลิตน้ำมันกลับลงใต้ดินลึกในบ่อน้ำทิ้ง Class II ^{[ 44 ]}

• รายชื่อโครงการดักจับและกักเก็บคาร์บอน
• การอัดก๊าซกลับเข้าไปใหม่
• การระบายน้ำด้วยแรงโน้มถ่วงโดยใช้ไอน้ำช่วย
• การฉีดน้ำ (การผลิตน้ำมัน)

• สถาบันเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตน้ำมัน – มหาวิทยาลัยไวโอมิง
• เทคโนโลยีที่ขออนุญาตใช้ได้: อิมัลชันของคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำที่มีเสถียรภาพด้วยอนุภาค สำหรับกระบวนการเพิ่มประสิทธิภาพการกู้คืนและสกัดน้ำมัน – พอร์ทัลเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์
• คำศัพท์เฉพาะทางด้านอุตสาหกรรมน้ำมัน: การเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตน้ำมัน (Enhanced Oil Recovery) เก็บถาวรเมื่อ 31 พฤษภาคม 2012 ที่Wayback Machine – Schlumberger, Ltd.
• ศูนย์วิศวกรรมปิโตรเลียมและธรณีระบบ – มหาวิทยาลัยเท็กซัส ออสติน
• การฉีดโพลีเมอร์เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการกวาดล้างอ่างเก็บน้ำ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีแห่งนิวเม็กซิโก
• Wikiversity: การเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตน้ำมัน