“界麵張力開始能到超低(dī)(<0.01mN/m) ,但是油珠回縮快,需要加(jiā)入親水性組分調節”“3g/L濃度,5分鍾可到超低,測試一下低濃度時的界麵張力”“濃度1g/L,15分鍾可到超低,繼續降低濃度(dù)測試,找出適用的濃度範圍”……這(zhè)是保利中輕(qīng)所屬(shǔ)中國日用化學研究院磺(huáng)化研究室團(tuán)隊成(chéng)員正在為位於渤海灣北部沿海地區的某油田進行開發超低界麵張力表(biǎo)麵活性劑的實(shí)驗場景(jǐng)。
石油是(shì)一(yī)種重要的戰略資源,在國民經濟(jì)發展中具有重要(yào)的作用,但我國(guó)原油進口對外依存度高達70%以上。為了保障國家能源安全,通過提(tí)高油田原油采收率減輕對外依賴便是重要(yào)的手(shǒu)段之一。
表麵活性劑在提高原油采收率方麵發揮著不可替(tì)代的作用。目前許多油田已(yǐ)進入三次采油階段,與依(yī)靠地層壓力(lì)使石油自噴的一次采油(yóu)和水驅或氣驅(qū)采油的二次采油不同,三次采油主要依(yī)靠化學驅等方(fāng)式改善油、氣、水及岩石相(xiàng)互間的作用,進而大幅(fú)度提高原油采收(shōu)率。表麵活性劑在這一過程中發揮著重(chóng)要的作用,它通過克服(fú)“毛細管(guǎn)力”,將圈捕在油藏(cáng)岩石孔隙中的原(yuán)油“洗”下來(lái),達到提高采收率的目的。
中國日用化學研究院是我國最早從事表麵活性(xìng)劑研究開發工作的專業機構,也是國內表麵活性劑領域學科體係最完整(zhěng)的科研院所(suǒ),目(mù)前國內表麵活性劑行業大宗品種中一半以上的(de)工業化技術(shù)均源自中國(guó)日用(yòng)化學(xué)研(yán)究院的科研成果。

自2003年中國日(rì)用(yòng)化學研究院承擔國(guó)家“973”計劃中“大幅度提高石油采收率的基礎研究”的(de)子課題研究任(rèn)務後,近20年來持續深耕表麵活性劑產品開發與應用技術,成果豐碩(shuò)。而作為磺化研究室主要技術骨(gǔ)幹,劉曉臣博士帶領團隊一直(zhí)將“超低界麵張(zhāng)力表麵(miàn)活性(xìng)劑的開發技術”作為(wéi)重(chóng)點研究方向。
“耐鹽耐(nài)溫”“對(duì)礦化度不敏(mǐn)感”“適用油相範圍寬”“對稀釋不敏感”……在超低界麵(miàn)張力(lì)表麵活性劑開發過程中,劉曉臣及團隊遇到不少難題。他們經過上百篇的文獻查閱,上千次的(de)界麵張力實驗,通過係統的(de)構效關係研究和數據分析,最終找出了“表(biǎo)麵活性劑結構—礦化度—界麵張力”之間的規律,構建了(le)超低(dī)界麵張力理論體係和(hé)配方體(tǐ)係,相關產品在國內多家油田進(jìn)行(háng)了應用,助力提升采收率,獲得相關發明專利(lì)授權10餘項(xiàng)。

隨著(zhe)團隊研發經驗不斷積累,研發實力也越來越強。2022年4月底,磺化研(yán)究室被企業委托開發一款油田(tián)助劑。此次(cì)開發與以往不同(tóng),對技術指標綜合性能要求較高,且地層水礦化度高達10萬ppm,使用條件苛刻。雖然當時正值五一假期,但團隊謹記任務就是戰鬥號角,迅速集合,針(zhēn)對實驗(yàn)思路、方案、任務分(fèn)工進行討論交流及部署。在前期工作基礎(chǔ)上,首先篩選出了滿足礦化度要求的表麵活(huó)性劑,再根據技術指標攻克難易程度和數據積累情況,順序安排實驗步驟。團(tuán)隊成員(yuán)各司其職,研發流程環環相扣。
假期還未結束,客戶就收到了兩款滿足需求(qiú)的配方產品(pǐn),僅用短(duǎn)短3天(tiān)的時間就圓滿完成了任務!這樣的速度和質量著(zhe)實令人驚(jīng)歎,但劉曉臣(chén)的成就感更多(duō)地來自(zì)對(duì)新領域的探求,“之前的開發更多集中在界麵張力(lì)上,這次同時還滿足了其他要求,是一次新突破,非常激動(dòng)。”他說。
劉曉臣及(jí)團隊的(de)日常工作是平凡的,但是作為科研人員的自豪感是刻入骨子的,尤其是經(jīng)過不懈努(nǔ)力解(jiě)決問題時帶來的成就感。“科研不(bú)是一蹴而(ér)就的事(shì)情,科研要耐得住寂(jì)寞,找準方向,持之以恒進行下去(qù)”,劉(liú)曉臣表示,將與團隊的夥(huǒ)伴們一如既往、心無旁騖,在新產品開發(fā)、應用拓展、產業化等方麵進一(yī)步提升(shēng)實力,朝著目(mù)標穩步前進,繼(jì)續為表麵活性劑行業作出貢獻,為提高油田原油采(cǎi)收率貢獻技術成(chéng)果,為保障國家能源安全助力。