这支年轻科研团队突破石油采收率“极限”

中青报·中青网见习记者 陈晓 记者 马宇平

60%的石油采收率曾是世界上公认的采收率极限，如今这一数值已经被刷新到63.6%。

2021年6月，在国家知识产权局发布的第二十二届中国专利奖名单中，实现这一突破的专利——胜利油田《一种部分支化部分交联聚合物驱油剂及其制备方法》榜上有名，荣获金奖。胜利油田勘探开发研究院化学驱油剂研发专家、85后研究员姜祖明，就是这一专利的主研人员。

63.6%的数字听起来不算大，却是一支平均年龄35岁、硕士博士成员占比高达70%的科研团队十年磨一剑的成果。

2008年，还在四川大学高分子学院攻读材料学专业硕士研究生的姜祖明，接到一项关于胜利油田新型驱油剂研发的课题。作为一个石油“小白”，他从查阅资料开始，用了两年时间，逐渐了解了胜利油田的油气开发状况，熟悉了石油专业知识。

在当时，历经多年的开采，油田地下结构已经变得“千疮百孔”。在水力驱动或聚合物溶液驱动的开采方式下，部分区域形成了一些大孔道，大孔道上的剩余油藏已较为稀少。

他曾经做过一项实验：当注入流体时，流体无一例外地遵循着阻力最小的路径——即那些宽敞的大孔道流动，却无法进入到更为细密、油藏更为丰富的“羊肠小道”。

这意味着油田开采面临新的挑战：如何优化驱油策略，以实现更广泛、更高效的油藏开采，让“羊肠小道”中的石油资源也能得到充分开发和利用。

在此背景下，这支年轻团队创新性地提出一种新型驱油理念——非均相复合驱技术。姜祖明利用“小米粥”对这一复杂概念进行了生动解释：“小米粥是固液共存状态，其中既有流动的米汤，又有颗粒状的小米粒。在驱油过程中，我们设想，前期利用小米粒封堵大孔道，使得米汤转而深入“羊肠小道”，驱动隐蔽油藏。在注入后期，小米粒可以在一定压力下变形，不断向油藏更深处运动，从而拓宽采油范围，大幅度提高采油率。”

他称自己所在团队的工作为“研发小米粒”。每天早晨⼀上班，他们就泡在实验室⾥，称量、溶解、恒温、通氮除氧、分步加料、记录温度……团队成员每人每天要合成2-3釜实验样品。

合成—评价，再合成—再评价……历经数千次的实验，他们最后发现所有样品都达不到预期效果。“很沮丧，看不到成功的希望。”姜祖明坦言这次的失败对团队成员打击很大，但作为负责人，他坚决不能泄气，“遇到困难是常态，成功只在一瞬间”。

姜祖明带领团队成员通过“头脑风暴”，分析失败原因，逐步勾画了⼀种全新的分⼦结构。经过反复论证，这种结构从理论计算、性能分析上，都具有极⼤的可⾏性。随着经验的⼀点点积累，配⽅的⼀次次优化，他们期待的⼀幕终于出现了：样品遇⽔溶胀，封堵住了孔道；随着持续注⼊，它开始变形，随后顺利通过孔道，这标志着⼀种全新的驱油剂——粘弹性颗粒驱油剂成功诞⽣了。

他们以粘弹性颗粒驱油剂为主剂，探索形成了⾮均相复合驱油技术。2013年，这一技术在胜利油⽥孤岛采油⼚开展先导试验，采收率提⾼了8.5个百分点，达到63.6%，⼀举突破“60%”这个⾏业内曾经默认的⽯油采收率极限，填补了国内外聚驱后油藏⼤幅度提⾼采收率的技术空⽩。

⽬前，该技术已实现⼯业化推⼴，助⼒特⾼含⽔后期⽼油⽥经济有效期延长10 年。

⼭头攻下了⼀座，还有另⼀座。随着胜利油⽥化学驱优势资源基本动⽤完毕，⽬前的油藏条件越来越苛刻。温度超过80摄⽒度、矿化度超过3万毫克每升的⾼温⾼盐油藏，被称为化学驱开发禁区。“因为在这种油藏条件下，⼏乎所有聚合物都会失去应⽤效果。”姜祖明说。

于是，如何“吃⼲榨净”每⼀滴油，如何攻克高温高盐油藏核心开发技术，已经成为团队成员每天都要反复思考的问题。近年来，他们不断对技术进行迭代升级，目前⾮均相复合驱油技术已经可以适用于85摄氏度，矿化度3万毫克每升的油藏上。

目前，团队的技术攻关依然没有止步。“预计到2035年，我们要攻克温度达120摄氏度，矿化度达10万毫克每升的油藏。”姜祖明自信地说。