“魔法药剂”激荡“黑色动脉”

今日新闻 2025年10月30日 16:02 0 aa

来源：【中国教育报】

渤海湾畔，机器轰鸣声中，一桶桶乌黑的原油正通过输油管道奔涌。在这条关乎国家能源安全的“黑色动脉”上，山东航空学院耿孝恒博士领衔的科研团队，用5年时间攻克了18项核心技术，将实验室里的瓶瓶罐罐变成了油田增产的“魔法药剂”。

试剂改良提高生产效能

破乳剂是油田，特别是原油开采和处理过程中不可或缺的“清道夫”，它直接关系到原油的质量、生产效率和经济效益。

“现在的破乳剂就像老中医开的方子，见效慢还容易反复。”2019年初春，团队首次踏入胜利油田。油田老专家的一席话，引发了年轻科研工作者们的思考。

高温依赖导致能耗居高不下，低温环境下脱水率不足，面对海上平台复杂组分更是束手无策……传统破乳剂在应对稠油、老化油时暴露出的种种缺点，成为横亘在团队面前的障碍。

一次雨后漫步，团队成员贾新磊博士注意到荷叶上水珠的滚动轨迹。这种超疏水现象给了他启发。此后，团队创新性地引入仿生学原理，将沙漠甲虫背部的集水结构移植到磁性纳米颗粒表面，研发出具有定向吸附能力的新型破乳剂。

在渤海油田进行的现场试验中，新型破乳剂表现不俗——原本需要80℃高温才能处理的原油，在65℃下竟实现了93.8%的脱水率，且处理后含水率稳定控制在0.3%以下，优于行业标准。

绿色理念“疗愈”油田生态

在胜利油田孤东采油厂，采油污水形成的“黑臭带”曾绵延数公里。传统药剂处理后，污水仍存在絮凝不彻底、二次污染风险高等情况。

“要让絮凝体自己长出‘腿’！”耿孝恒带领课题组跳出传统思维框架，创造性地将含氟聚醚与生物酶制剂相结合，开发出新型清水剂。

在60秒沉降试验中，投加新型清水剂的污水分层清晰，泥沙在重力作用下快速沉降，絮体边缘甚至出现肉眼可见的蠕动痕迹。

这项颠覆性技术使聚驱采出水的处理效率提升了3倍。团队还有了意外发现——絮体中检测到活性微生物群落，这意味着新型清水剂正在重构油水界面的微生态系统。

在黄河三角洲国家级自然保护区举目四望，芦苇荡随风摇曳，丹顶鹤翩然起舞。这片曾经饱受油污困扰的土地，如今正见证着科技与自然的互促共生。

团队研发的富营养化水质处理药剂，使胜利电厂冷却水回用率提升至92%，每年减少COD（指“化学需氧量”，是判断水环境是否受到污染的重要指标）排放1200吨，相当于种植了6万棵成年树木。

产学研共振激荡创新动能

在滨州高新化工研究所的中试车间里，耿孝恒常指着墙上泛黄的油田分布图感慨：“我们的战场在千米深的岩层之下。”

扎根大地的科研情怀伴随着脚踏实地的工作作风，让团队与大庆油田、胜利油田等龙头企业建立起“研发—中试—产业化”的全链条合作模式。

团队的MMPD型缓蚀剂在长庆油田迎来了首场硬仗，对手是强大的进口产品。在严酷的38℃高温酸化考验下，进口缓蚀剂72小时便“败下阵来”，所有人的目光都聚焦在MMPD身上。结果令人震惊：它稳定工作了720小时，寿命是对手的整整十倍！钢材腐蚀速率始终优于国标。其秘诀在于它能形成一种特殊的保护膜，对比照片中，经它保护的钢材与未经保护的形成了天壤之别。

这种碾压性的技术优势，源于团队构建的“基础研究+应用转化”双轮驱动体系。

在微生物燃料电池技术研发中，团队不仅攻克了含油污泥处理难题，更意外发现电化学活性单菌的产电效能提升了37%。对此，国际同行评价——“这为能源与环境的协同治理开辟了新路径”。在新能源电池外壳防锈剂研发中，团队与相关企业的合作，上演了产学研版本的“速度与激情”——从实验室小试到生产线中试仅用98天，产品耐盐雾性能超越国际同类产品15%。

从渤海岸边到塔里木盆地，从松辽平原到南海之滨，截至目前，耿孝恒团队的技术成果已在23个油田区块推广应用，累计增产石油18.6万吨，创造经济效益超12亿元。

能源行业的变革永远在路上。当前，团队正与清华大学合作攻关纳米限域催化技术，目标是将破乳剂响应时间缩短至分钟级；与华为云的合作则致力于构建智能加药系统，实现药剂投放参数的远程实时优化。（本报记者魏海政通讯员苏玉娜）

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