渤海灣畔，機(jī)器轟鳴聲中，一桶桶烏黑的原油正通過輸油管道奔涌。在這條關(guān)乎國家能源安全的“黑色動(dòng)脈”上，山東航空學(xué)院耿孝恒博士領(lǐng)銜的科研團(tuán)隊(duì)，用5年時(shí)間攻克了18項(xiàng)核心技術(shù)，將實(shí)驗(yàn)室里的瓶瓶罐罐變成了油田增產(chǎn)的“魔法藥劑”。

　　試劑改良提高生產(chǎn)效能

　　破乳劑是油田，特別是原油開采和處理過程中不可或缺的“清道夫”，它直接關(guān)系到原油的質(zhì)量、生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。

　　“現(xiàn)在的破乳劑就像老中醫(yī)開的方子，見效慢還容易反復(fù)?！?019年初春，團(tuán)隊(duì)首次踏入勝利油田。油田老專家的一席話，引發(fā)了年輕科研工作者們的思考。

　　高溫依賴導(dǎo)致能耗居高不下，低溫環(huán)境下脫水率不足，面對(duì)海上平臺(tái)復(fù)雜組分更是束手無策……傳統(tǒng)破乳劑在應(yīng)對(duì)稠油、老化油時(shí)暴露出的種種缺點(diǎn)，成為橫亙?cè)趫F(tuán)隊(duì)面前的障礙。

　　一次雨后漫步，團(tuán)隊(duì)成員賈新磊博士注意到荷葉上水珠的滾動(dòng)軌跡。這種超疏水現(xiàn)象給了他啟發(fā)。此后，團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地引入仿生學(xué)原理，將沙漠甲蟲背部的集水結(jié)構(gòu)移植到磁性納米顆粒表面，研發(fā)出具有定向吸附能力的新型破乳劑。

　　在渤海油田進(jìn)行的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中，新型破乳劑表現(xiàn)不俗——原本需要80℃高溫才能處理的原油，在65℃下竟實(shí)現(xiàn)了93.8%的脫水率，且處理后含水率穩(wěn)定控制在0.3%以下，優(yōu)于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

　　綠色理念“療愈”油田生態(tài)

　　在勝利油田孤東采油廠，采油污水形成的“黑臭帶”曾綿延數(shù)公里。傳統(tǒng)藥劑處理后，污水仍存在絮凝不徹底、二次污染風(fēng)險(xiǎn)高等情況。

　　“要讓絮凝體自己長(zhǎng)出‘腿’！”耿孝恒帶領(lǐng)課題組跳出傳統(tǒng)思維框架，創(chuàng)造性地將含氟聚醚與生物酶制劑相結(jié)合，開發(fā)出新型清水劑。

　　在60秒沉降試驗(yàn)中，投加新型清水劑的污水分層清晰，泥沙在重力作用下快速沉降，絮體邊緣甚至出現(xiàn)肉眼可見的蠕動(dòng)痕跡。

　　這項(xiàng)顛覆性技術(shù)使聚驅(qū)采出水的處理效率提升了3倍。團(tuán)隊(duì)還有了意外發(fā)現(xiàn)——絮體中檢測(cè)到活性微生物群落，這意味著新型清水劑正在重構(gòu)油水界面的微生態(tài)系統(tǒng)。

　　在黃河三角洲國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)舉目四望，蘆葦蕩隨風(fēng)搖曳，丹頂鶴翩然起舞。這片曾經(jīng)飽受油污困擾的土地，如今正見證著科技與自然的互促共生。

　　團(tuán)隊(duì)研發(fā)的富營養(yǎng)化水質(zhì)處理藥劑，使勝利電廠冷卻水回用率提升至92%，每年減少COD（指“化學(xué)需氧量”，是判斷水環(huán)境是否受到污染的重要指標(biāo)）排放1200噸，相當(dāng)于種植了6萬棵成年樹木。

　　產(chǎn)學(xué)研共振激蕩創(chuàng)新動(dòng)能

　　在濱州高新化工研究所的中試車間里，耿孝恒常指著墻上泛黃的油田分布圖感慨：“我們的戰(zhàn)場(chǎng)在千米深的巖層之下?！?/p>

　　扎根大地的科研情懷伴隨著腳踏實(shí)地的工作作風(fēng)，讓團(tuán)隊(duì)與大慶油田、勝利油田等龍頭企業(yè)建立起“研發(fā)—中試—產(chǎn)業(yè)化”的全鏈條合作模式。

　　團(tuán)隊(duì)的MMPD型緩蝕劑在長(zhǎng)慶油田迎來了首場(chǎng)硬仗，對(duì)手是強(qiáng)大的進(jìn)口產(chǎn)品。在嚴(yán)酷的38℃高溫酸化考驗(yàn)下，進(jìn)口緩蝕劑72小時(shí)便“敗下陣來”，所有人的目光都聚焦在MMPD身上。結(jié)果令人震驚：它穩(wěn)定工作了720小時(shí)，壽命是對(duì)手的整整十倍！鋼材腐蝕速率始終優(yōu)于國標(biāo)。其秘訣在于它能形成一種特殊的保護(hù)膜，對(duì)比照片中，經(jīng)它保護(hù)的鋼材與未經(jīng)保護(hù)的形成了天壤之別。

　　這種碾壓性的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，源于團(tuán)隊(duì)構(gòu)建的“基礎(chǔ)研究+應(yīng)用轉(zhuǎn)化”雙輪驅(qū)動(dòng)體系。

　　在微生物燃料電池技術(shù)研發(fā)中，團(tuán)隊(duì)不僅攻克了含油污泥處理難題，更意外發(fā)現(xiàn)電化學(xué)活性單菌的產(chǎn)電效能提升了37%。對(duì)此，國際同行評(píng)價(jià)——“這為能源與環(huán)境的協(xié)同治理開辟了新路徑”。在新能源電池外殼防銹劑研發(fā)中，團(tuán)隊(duì)與相關(guān)企業(yè)的合作，上演了產(chǎn)學(xué)研版本的“速度與激情”——從實(shí)驗(yàn)室小試到生產(chǎn)線中試僅用98天，產(chǎn)品耐鹽霧性能超越國際同類產(chǎn)品15%。

　　從渤海岸邊到塔里木盆地，從松遼平原到南海之濱，截至目前，耿孝恒團(tuán)隊(duì)的技術(shù)成果已在23個(gè)油田區(qū)塊推廣應(yīng)用，累計(jì)增產(chǎn)石油18.6萬噸，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益超12億元。

　　能源行業(yè)的變革永遠(yuǎn)在路上。當(dāng)前，團(tuán)隊(duì)正與清華大學(xué)合作攻關(guān)納米限域催化技術(shù)，目標(biāo)是將破乳劑響應(yīng)時(shí)間縮短至分鐘級(jí)；與華為云的合作則致力于構(gòu)建智能加藥系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)藥劑投放參數(shù)的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)優(yōu)化。

《中國教育報(bào)》2025年10月30日 第03版