渤海灣畔，機器轟鳴聲中，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“黑色動脈”上，山東航空學院耿孝恒博士領銜的科研團隊，用5年時間攻克了18項核心技術(shù)，將實驗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。”2019年初春，團隊首次踏入勝利油田。油田老專家的一席話，引發(fā)了年輕科研工作者們的思考。

　　高溫依賴導致能耗居高不下，低溫環(huán)境下脫水率不足，面對海上平臺復雜組分更是束手無策……傳統(tǒng)破乳劑在應對稠油、老化油時暴露出的種種缺點，成為橫亙在團隊面前的障礙。

　　一次雨后漫步，團隊成員賈新磊博士注意到荷葉上水珠的滾動軌跡。這種超疏水現(xiàn)象給了他啟發(fā)。此后，團隊創(chuàng)新性地引入仿生學原理，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。

　　在渤海油田進行的現(xiàn)場試驗中，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)標準。

　　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、二次污染風險高等情況。

　　“要讓絮凝體自己長出‘腿’！”耿孝恒帶領課題組跳出傳統(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)肉眼可見的蠕動痕跡。

　　這項顛覆性技術(shù)使聚驅(qū)采出水的處理效率提升了3倍。團隊還有了意外發(fā)現(xiàn)——絮體中檢測到活性微生物群落，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自然保護區(qū)舉目四望，蘆葦蕩隨風搖曳，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。

　　團隊研發(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“化學需氧量”，是判斷水環(huán)境是否受到污染的重要指標）排放1200噸，相當于種植了6萬棵成年樹木。

　　產(chǎn)學研共振激蕩創(chuàng)新動能

　　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地的工作作風，讓團隊與大慶油田、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。

　　團隊的MMPD型緩蝕劑在長慶油田迎來了首場硬仗，對手是強大的進口產(chǎn)品。在嚴酷的38℃高溫酸化考驗下，進口緩蝕劑72小時便“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，壽命是對手的整整十倍！鋼材腐蝕速率始終優(yōu)于國標。其秘訣在于它能形成一種特殊的保護膜，對比照片中，經(jīng)它保護的鋼材與未經(jīng)保護的形成了天壤之別。

　　這種碾壓性的技術(shù)優(yōu)勢，源于團隊構(gòu)建的“基礎研究+應用轉(zhuǎn)化”雙輪驅(qū)動體系。

　　在微生物燃料電池技術(shù)研發(fā)中，團隊不僅攻克了含油污泥處理難題，更意外發(fā)現(xiàn)電化學活性單菌的產(chǎn)電效能提升了37%。對此，國際同行評價——“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，團隊與相關(guān)企業(yè)的合作，上演了產(chǎn)學研版本的“速度與激情”——從實驗室小試到生產(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，耿孝恒團隊的技術(shù)成果已在23個油田區(qū)塊推廣應用，累計增產(chǎn)石油18.6萬噸，創(chuàng)造經(jīng)濟效益超12億元。

　　能源行業(yè)的變革永遠在路上。當前，團隊正與清華大學合作攻關(guān)納米限域催化技術(shù)，目標是將破乳劑響應時間縮短至分鐘級；與華為云的合作則致力于構(gòu)建智能加藥系統(tǒng)，實現(xiàn)藥劑投放參數(shù)的遠程實時優(yōu)化。

《中國教育報》2025年10月30日 第03版