“界麵(miàn)張力開始(shǐ)能到超低(<0.01mN/m) ,但(dàn)是油珠回縮快,需要加入(rù)親水性(xìng)組分調節(jiē)”“3g/L濃(nóng)度,5分鍾可到(dào)超(chāo)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,繼續降低濃度測試,找(zhǎo)出適用的(de)濃度範圍”……這是保利(lì)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北部沿海地區的某油田進行開發超低界麵(miàn)張力表麵活性劑的實驗場景。
石(shí)油是一種(zhǒng)重要(yào)的戰略資源,在國民(mín)經濟發展中具有重(chóng)要的作用,但我國原油進口對外依存度高達70%以上。為了保障國家能源安全,通過提高油田原油采收率減輕對外依賴(lài)便是重要的手段之一。
表麵活性劑在提高原油采(cǎi)收率方(fāng)麵發(fā)揮著不可替代的作用。目前許多油田(tián)已進入三次采油(yóu)階段,與依靠地層壓(yā)力使石油(yóu)自(zì)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(fāng)式改善油、氣、水及岩石相互間的作用,進而大幅度提高(gāo)原油采收率。表麵活性劑在這一過程中(zhōng)發揮著重(chóng)要的作用,它通過(guò)克服“毛細管力”,將圈捕在油藏岩石孔隙(xì)中的原油“洗”下來(lái),達到提高采收率的目的。
中國日用化(huà)學研究院是我國最早從(cóng)事表麵活性劑研(yán)究(jiū)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的科研院所,目前國內表麵活性劑行業大宗品種中一半以上的工業化技術均源自中國日用化學研究院的科研成果。

自2003年中國日用化學研究院承擔國家“973”計劃(huá)中“大幅度提高石油采收率的(de)基礎(chǔ)研究”的子課題研(yán)究任務後,近20年來(lái)持續深耕表麵(miàn)活性劑產品開發(fā)與應用技術,成果豐(fēng)碩。而作(zuò)為磺化研(yán)究室主要技術骨(gǔ)幹,劉曉臣博士帶領團隊一直將“超低界麵張力(lì)表麵活性劑的開(kāi)發技術”作為重點研究方向。
“耐鹽耐溫”“對礦化(huà)度(dù)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性(xìng)劑(jì)開發過程中,劉曉臣及(jí)團隊遇到不(bú)少難題。他們經過上百(bǎi)篇的文(wén)獻查閱,上千次的界麵張力實驗,通過(guò)係統的構效關係研究(jiū)和數據分析(xī),最終找(zhǎo)出了“表(biǎo)麵活性劑結構—礦化度—界(jiè)麵張力”之間的規律,構建了超(chāo)低界麵張力理論體(tǐ)係和配(pèi)方(fāng)體係,相關產品在國內多(duō)家油田進(jìn)行了應用,助力提(tí)升采收(shōu)率,獲得相關發明專利授權10餘項。

隨著團隊研(yán)發經驗不斷積累,研發實力也越來越強。2022年4月底,磺化研究室被企業委托開發一款油田(tián)助劑。此次開發與以往不同,對技術指(zhǐ)標綜合性(xìng)能要求較高,且地層水礦化度高達10萬ppm,使用(yòng)條件苛刻。雖然當時(shí)正值(zhí)五一假期,但團隊謹記任務就是戰鬥號角(jiǎo),迅速集合,針對實驗思路、方案、任務分工進行討論交流及(jí)部署。在前期工作(zuò)基礎上,首先篩選出了滿足礦化度要求的表麵活性劑,再根據技術指標攻克難易程度和數據積累情況(kuàng),順序(xù)安排實驗(yàn)步驟。團隊成員各司其職,研(yán)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的配方產品,僅(jǐn)用短短3天的時間就圓滿完成了任務!這(zhè)樣的速度和質量著實令人驚歎,但劉曉臣的成就感更多地來自對新(xīn)領域的探求,“之前的開發更多集中在界麵張(zhāng)力(lì)上,這次同時還(hái)滿足了其(qí)他要求,是一次(cì)新突破,非常激(jī)動。”他說。
劉曉臣及團隊的日常工作是平凡的,但(dàn)是作為科研(yán)人員的自豪感(gǎn)是刻(kè)入骨子的(de),尤其是經過不懈努力解決問題時帶來的成就感。“科研(yán)不是一蹴而就的事情(qíng),科研(yán)要耐得住寂寞,找準方向,持(chí)之以恒進行下去”,劉曉臣表示,將(jiāng)與團隊的夥伴們一如既往、心無旁騖,在新產品開發、應用拓展、產業化等方麵進一步提(tí)升實力,朝著目標穩步前進,繼續為表(biǎo)麵活(huó)性(xìng)劑行業作出貢獻,為提高油田原油采收率貢獻技(jì)術成果,為保障國家能源安全助(zhù)力。