从思路的产生到工业化推广，研发非均相复合驱技术，经历的远不止十年磨砺。

 

　　陆相碎屑岩油藏石油采收率60%，谁敢来挑战?谁能来挑战?胜利油田打造硬核技术——非均相复合驱技术，最终将采收率提高到了63.6%。

　　面对新突破，胜利人从容淡定。这是走过近60年勘探开发历史，科研创新实力的沉淀;这是历经40余年上下求索的岁月，实现化学驱三次采油技术从跟跑、并跑到领跑的必然。

　　63.6%只是开始。宇宙无极，人力有尽，然而胜利人精神之卓绝与意志之超然正在将对石油采收率的向往与极限一点点拉近。

　　发明关键颗粒

　　非均相复合驱技术，是胜利油田针对聚驱后油藏提升采收率而研发的一项全新化学驱技术。

　　“它最大的特点是固相、液相同时存在于一个驱油体系里，是非均相的，就像小米粥里有液体也有颗粒。”中国石化股份公司副总工程师、“非均相复合驱提高采收率示范工程”项目长孙焕泉给了一个十分形象的比喻。

　　这种颗粒不是一般的颗粒——它并非来自天赐，而是胜利人潜心研究发明的成果。

　　水驱二次采油、化学驱三次采油，技术的力量改变了油藏的孔喉通道。有的孔道越来越宽大，犹如在地下世界形成了“高速公路”。用专业术语来说——油藏非均质性变强了。

　　水、驱油剂越来越喜欢走那里，“小路”边上低渗透区的油藏无法得到有效波及，采出液含水越来越高，含油越来越少。一增一减间，效益不见了踪影。

　　如何解决这一问题?堵住“高速公路”，迫使驱油剂去走“小路”，是业内普遍采用的办法。至于怎么堵，各有各的招数。

　　“驱油过程就像扫地，扫不到的地方灰尘停滞不动，扫到了但不用力，还会留下很多灰尘。驱油也是这样，一是要波及到，二是要驱油效率高。”孙焕泉说，“针对胜利油田聚驱后油藏特点，我们需要一种能边运移边封堵大孔道的堵剂，促使驱油剂去驱替低渗透区的剩余油，从而提出了攻关研发非均相驱油技术。”

　　2003年，研发团队创新性地提出了粘弹性颗粒驱油剂概念——同时具有粘性和弹性，能封堵住孔道，又能变形通过。

　　这种新型粘弹性颗粒驱油剂，分子结构要同时具有支化结构和交联网络结构，在分子结构设计、引发体系和聚合工艺等方面都面临着巨大挑战。

　　胜利人找到了国内高分子合成名校四川大学黄光速教授团队。2007年，通过多官能团引发、控制交联度，形成三维网络与高分子支化链共存结构的粘弹性颗粒驱油剂B-PPG(Branched-Preformed Particle Gel)设计及合成完成，产研结合成功落地。

　　中国工程院院士罗平亚给出的评价是：创新性的合成制备出一种部分交联并含有大量支链的粘弹性颗粒驱油剂，具有突出的新颖性和独特的创造性。

　　找到最优配方

　　B-PPG具备了设想中边运移边封堵大孔道的增油机理，但它的发明不过是万里长征走出了第一步。工厂放大实验能否成功，才是决定它是否具有工业化应用价值的关键。

　　就在那时，当时还是研究生的胜利油田勘探开发研究院采收率实验室副主任姜祖明与B-PPG结缘。

　　早上一上班，称量药剂，进行充氮反应，氧化还原，每隔5分钟记录反应温度;反应结束后冷却，把形成的凝胶钩取出来剪碎，烘干，粉碎，筛分，测试性能——任何一个实验因素发生变化，姜祖明就要按照这样的步骤再次实验，而实验过程中还伴随着这样那样的失误。

　　用药正确，用量准确，火候恰当，熬制时间恰如其分，方能熬出一剂良药。姜祖明与团队伙伴，经历上万次失败，只为找到最优的工业化生产配方。

　　“想到B-PPG实现工业化生产，应用到油田现场起到的驱油效果，对全国的老油田来说都将意义重大，我们一次次跌倒一次次爬起来。”姜祖明说。

　　失败和枯燥之外，他们还与风险相伴。

　　姜祖明至今还记得，第一次进行工厂放大实验，压料时产品在反应釜中产生了轰隆隆的巨响。没有经验的他们，吓得纷纷逃离了现场。

　　“实验室里用的剂量很小，比如引发剂，用量只有毫克级别。而到了工厂里，用量是千克级别的。从实验室到工厂，反应产生的热量、热的传递速度等变化，不是所用剂量乘以一个倍数那么简单，复杂程度几何倍数增加。”姜祖明介绍说。

　　经历无数次失败，不断总结经验，不断调整与完善，当一釜实验完成，测试得到的产品性能，显微镜下心心念念的一幕发生了—— B-PPG颗粒遇水溶胀，封堵住了孔道;持续注入溶液，压力增大到一定程度时，它变形通过了孔道。

　　他们成功了!

　　中国科学院院士谢在库认为，整个工业化制备过程“合成工艺简单，反应转化率高，符合绿色化学的原子经济性，是突破性的进步”。

　　配上最佳搭档

　　虽然性能优秀，但面对复杂的聚驱后油藏，B-PPG单打独斗依然不行——洗油能力不强是它不可回避的缺点。

　　北方买马，南方配鞍。为达到最优的效果，万物皆可为我所用。有多年化学驱的经验积累，什么能弥补它的缺点，胜利人自然了如指掌。

　　“化学驱有点像洗衣服，加入表面活性剂起到类似于洗衣粉的效果，帮助石油从岩石上脱落下来，从而增强洗油能力。”胜利油田勘探开发研究院首席专家兼采收率实验室主任祝仰文说。

　　由此，胜利科研团队设计了B-PPG+聚合物+表面活性剂的非均相复合驱油体系——B-PPG以优异的粘弹性能、运移性能、调驱性能，扩大驱油剂在油藏里的波及范围;表面活性剂具有良好的热稳定性、界面性能、洗油能力，把石油更多地从岩石上洗下来;聚合物以优良的流变能力、抗剪切能力、增粘性能，进行驱油剂的流度控制。

　　“我们还通过优化它们各自的性能和配比，促进它们之间的相互作用。”祝仰文说。

　　大模型物理模拟实验结果表明——聚驱后使用这种驱油体系，最终采收率达到67.4%，比水驱提高采收率22.2%，比聚驱提高采收率13.6%。

　　1+1+1>3的效果完美呈现!

　　凡事预则立，不预则废。科学研究更加需要有一个无比严谨的过程。“非均相复合驱技术具有较好的驱油效果的结论显而易见，但究竟是如何实现驱油的，我们进一步进行驱油机理研究，为后续矿场试验奠定坚实基础。”曹绪龙说。

　　万事皆已具备。一场将被定格在石油工业史上的先导试验跃跃欲出!

　　创下最新纪录

　　孤岛油田，胜利陆上产量最高的油田，创造了年产500万吨保持12年、年产400万吨持续20年的辉煌。非均相复合驱技术先导试验最终落地孤岛油田中一区Ng3单元。

　　“该单元作为胜利油田率先开展聚合物化学驱的区块，注入前综合含水98.2%，地层水已经淹到了‘下巴’。而且地层温度达到70℃，矿化度达到8120mg/L，是胜利油田聚驱后油藏的典型代表。”孤岛采油厂地质所所长姚秀田介绍说。

　　先导试验允许失败，但胜利人坚持以最全面、最细致的工作保证成功。针对这种全新的固相、液相并存的驱油溶液，孤岛采油厂做了万全准备，并在先导试验全过程进行科研创新。

　　好酒需要慢慢酿造。实施后的驱油效果，也需要耐心等待。最终，时间给了它最好的证明——

　　从2010年10月投注到2015年12月结束注入，日产油量从3.3吨最高上升至79吨，增加了24倍;综合含水从98.2%最低下降到81.3%，最大下降16.9%;提高采收率8.5%，采收率高达63.6%。老油田回春，归来依旧少年!

　　对此，中国工程院院士李阳表示，非均相复合驱技术具有较高的技术水平和应用价值，引领了大幅度提高采收率技术方向，推广应用前景广阔。

　　“实践是检验一项技术好不好的标准，只要是成效明显，我们就加大应用力度。”胜利油田分公司副总经理张宗檩说。

　　2014年，非均相复合驱扩大试验开展，结果同样喜人。2015年，非均相复合驱迈入工业推广阶段。

　　“孤岛油田、孤东油田、胜坨油田等Ⅰ、Ⅱ类聚驱后油藏应用和推广非均相复合驱技术都取得了良好的降水增油效果。”张宗檩指出。

　　由此，胜利人自信且自豪地宣告：一套完整的非均相复合驱技术，在研发、试验、推广中磨砺而出，闪现锋芒!聚驱后如何提高采收率这一世界性难题，在胜利得以破解!胜利实现了在化学驱领域始终保持国内领先水平的基础上向国际领先的跨越!

　　责任编辑：石杏茹

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