“界麵張力開始能到超低(<0.01mN/m) ,但是油珠(zhū)回縮快,需(xū)要加入親水性組分調節”“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(kě)到超低,繼續降低濃度測試,找出適用的濃度範圍”……這是保利中輕所屬中國日用化學研究院磺化研究室團隊成員正在為位於渤海灣(wān)北部沿海(hǎi)地區的某油田進行開發超低界麵張(zhāng)力表麵活性劑的實驗場景。
石油是一(yī)種重要的戰略資源,在國(guó)民經(jīng)濟發展中具有重要的作用,但我國原油進口對外依存度高達(dá)70%以(yǐ)上(shàng)。為了保障國(guó)家能源安全,通過提高油田原油采收(shōu)率減輕對外依賴便是重要的手段之一。
表麵活(huó)性劑在提高原油(yóu)采收率方麵發揮著不可(kě)替代的作用。目前許多油田已進入三次采油階段,與依靠地層(céng)壓力使石油自噴的一次采油和水驅或氣驅采油的二次采油不同,三次采油主要依靠化學驅等方式改善油、氣、水及岩石相互(hù)間的(de)作(zuò)用,進而大幅度提高(gāo)原(yuán)油采收(shōu)率(lǜ)。表麵活性劑在這一過程中發揮著重要的作用,它通過克服“毛細管力(lì)”,將圈捕在油藏岩石孔隙中的原油“洗”下來,達到提高采收率的目(mù)的。
中國日用化(huà)學研究院是我國最早從事表麵(miàn)活性劑研究開發工(gōng)作的專(zhuān)業機(jī)構,也是國內表麵活性劑領域學科體係最完整的(de)科研院所,目前國(guó)內(nèi)表麵(miàn)活性劑行業大宗品種中一半以上的工業化技術均(jun1)源自中國日用化學研究院(yuàn)的科研成果。

自2003年中國日用化學研究(jiū)院承擔國家“973”計劃中“大幅(fú)度提高石油采收率(lǜ)的基(jī)礎研究”的(de)子課(kè)題研究任務(wù)後,近20年來持續深耕表麵活性劑產品開發與應用技術,成(chéng)果豐碩。而作(zuò)為磺化研究室主要技術骨幹,劉曉臣博士帶領(lǐng)團隊一直將“超低界麵張力(lì)表麵活性(xìng)劑的開發(fā)技術”作為重點研究方向。
“耐(nài)鹽耐溫”“對礦化度不敏感”“適(shì)用油相範圍寬”“對稀釋不敏感”……在超低界麵張力表麵活(huó)性劑開發過程中,劉(liú)曉臣及(jí)團隊遇到不少難題(tí)。他們經過上百篇的文獻查閱,上千次的界麵張力實驗,通過係統(tǒng)的構效關係研究和數據分析,最終找出了“表麵活(huó)性劑(jì)結構—礦化度—界麵張力(lì)”之間的規律,構建了超低界麵張力(lì)理論體係和配方體係,相關產品(pǐn)在國內多家油田進行了應(yīng)用,助力提升采收率,獲得相關發明專利授權10餘項。

隨著團隊研發(fā)經驗不斷積累,研發實力也越來越強。2022年4月底(dǐ),磺(huáng)化研究室被企業委托開(kāi)發一款(kuǎn)油田助劑。此次開發與以往(wǎng)不同,對技術指標綜合性能要求(qiú)較高,且地層水礦化度高達10萬ppm,使用條件苛(kē)刻。雖然當時正值(zhí)五一假期,但團隊謹(jǐn)記任(rèn)務(wù)就是戰鬥號角,迅速集合(hé),針對實驗思路、方(fāng)案、任務分工進行討論交流及部署。在前期工作基礎上,首先篩選出了滿足(zú)礦化度要求的(de)表麵活性劑,再根據技術指標攻克難易程度和數據積累(lèi)情況,順序安排實驗步驟。團隊成員各司其職(zhí),研發流程環(huán)環相扣。
假期還(hái)未結束,客戶就收到了兩款(kuǎn)滿足需(xū)求的配方產品(pǐn),僅用短短3天的時間(jiān)就圓滿(mǎn)完成了任務!這樣的速度和質量著實令(lìng)人驚(jīng)歎,但劉(liú)曉臣的成就感更多(duō)地來自對新領域的(de)探求,“之前(qián)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(xīn)突破,非常激動。”他說(shuō)。
劉(liú)曉臣及團隊的日(rì)常工作是平凡的,但是作為科研(yán)人員的自豪感是刻入骨子的,尤其是(shì)經過不懈努力解決問(wèn)題時帶來的成就感。“科研不是一(yī)蹴而就的事情(qíng),科研要耐得住寂寞,找準方向,持之以恒進行下去”,劉曉臣表(biǎo)示,將與團隊的夥伴們一(yī)如既往、心無旁騖,在新產品開發、應用(yòng)拓展、產業化等方麵進一步提升實力,朝著目標穩步前(qián)進,繼續為表麵活性(xìng)劑行業作出貢獻(xiàn),為提高油田原油采收率貢獻技術成果,為保障國家能源安全助力。