给油田“病灶”开“妙方”！石大这项技术摘得国家技术发明二等奖

在2025年度国家科学技术奖励大会上，中国石油大学（华东）戴彩丽教授团队主持完成的“耐温抗盐冻胶分散体系控水增油关键技术与应用”项目荣获国家技术发明二等奖。

戴彩丽教授牵头项目

赵光教授参与项目

该成果面向高温高盐高含水油田开采这一世界级难题，历经16年持续攻关，在耐温抗盐冻胶关键材料、冻胶颗粒化方法与体系、控水增油工艺与装备等方面取得了原始创新，构建了具有完全自主知识产权的耐温抗盐冻胶分散体系控水增油技术体系。

水驱开发是我国油田主体开发方式，其产量占全国原油总产量的90%以上，是保障年产2亿吨原油红线的“基本盘”，也是国家能源供给安全的战略支点。

然而，水驱开发面临的核心矛盾之一，是注入水易沿裂缝、大孔道等高渗通道形成无效循环，导致含水率急剧上升，而小孔隙中的剩余油难以有效动用，被业界称为油田开发“癌症”。

据统计，目前全国超过80%的油井已进入高含水阶段，部分老油田含水率甚至高达98%以上，大幅度降低了油田采收率与经济效益。

为此，业内普遍采用聚合物与交联剂交联形成的冻胶体系作为控水体系，该体系具备三维网络结构，可有效封堵高渗通道，迫使后续注入水流动转向，驱替小孔隙中赋存的剩余油。

然而，随着油气勘探开发持续向深层延伸，温度矿化度持续升高（120-160℃、10-30万mg/L），传统冻胶体系在高温高矿化度条件下，分子链易断链、冻胶网络失稳失效——“耐不住”；高温状态下冻胶成胶速度过快，尚未运移至目标控水区域提前成胶，无法对油藏深部高渗通道有效调控，难以动用井间深部剩余油——“走不远”； 油藏控水层位及温压场复杂，缺少能够精细控水的工艺与装备，难以实现“靶向”控水——“控不好”，这是严重制约高温高盐高含水油田经济有效开发的三大“病灶”。

“含水每降低1个百分点，增产油量相当于全国产油量增加10%以上，控水增油已成为油田开发永恒的主题，是保障国家能源安全必然选择。”团队负责人戴彩丽表示，团队紧盯上述三大挑战，全力进行科研攻关，研制全新的“抗癌良药”。

自成果转化落地以来，持续与国内外石油公司开展合作，实施专利技术转化，已应用覆盖国内主要高温高盐油田，为国内原油稳产2亿吨提供了重要支撑。同时，该技术推广应用至“一带一路”沿线国家，为海外同类油田提供了“中国方案”。

有机提效，无机增稳——

让冻胶耐得住高温高

“常规有机冻胶难以适配油田高温高盐地层，封堵稳定性不足。为此，团队创新性提出有机-无机杂化改性方案，通过引入无机组分强化冻胶耐温抗盐特性。”团队成员赵光介绍。

基于这一理念，团队尝试将无机纳米材料基元引入有机冻胶体系，借助无机材料温盐稳定性实现“1+1＞2”的协同效果。然而，从理论构想走向实际应用并非坦途。

在十余年的探索中，团队累计开展千余次配方实验与效果测试，却因纳米材料团聚沉降、接枝效果不佳、耐温抗盐性能不达标等问题而屡屡失败。但团队成员并未沉溺于失败的沮丧，而是一次次重整旗鼓，开展机理复盘、性能检测与工艺排查，最终成功创制出兼具优异耐温、抗盐性能的有机-无机杂化冻胶体系。

这一创新成果攻克了“耐不住”的难题。据统计，该技术在我国深层高温高盐油藏典型井中应用的有效期超2年。西北油田企业专家评价，依托中国石油大学（华东）自主研发的杂化冻胶技术，油藏水窜通道封堵效果显著，长效控水稳油能力显著提升，大幅减少无效注水消耗，降低油田生产运维成本，为同类高温高盐水驱油田高效稳产提供了可靠的国产化技术方案。

碎以远行，聚而封堵——

让冻胶在地下走的更远

攻克了“耐不住”，团队转头向“走不远”发起冲锋。

为了解决冻胶在地下走不远的难题，团队提出了“微纳尺度走得远，自生长控得住”的新路径，发明了高黏弹冻胶造粒方法和冻胶分散体深部控水增油体系。

戴彩丽将冻胶造粒过程形象地比喻成“吃馒头”和“打糊糊”。破碎前的冻胶像一个“馒头”，整体呈连续凝胶状态，流动性差；而通过机械造粒后的冻胶犹如打碎的“糊糊”，流动性显著提升，可实现深部运移。

值得一提的是，传统做法往往采用化学手段，将耐温单体通过油基分散、乳液聚合形成微球颗粒。团队却另辟蹊径，首创了高黏弹冻胶机械剪切磨圆物理造粒方法，不仅工艺更高效，生产成本也大幅降低。

但整套专用设备研制之路充满坎坷。团队成员赵光留存了完整的试验台账，清晰记录设备迭代全过程：从初代 1.0 样机、优化 2.0 关键部件直至现用的3.0标准化装备，历经多轮改造，反复调试，最终研制出适配冻胶体系的专用造粒装备。针对剪切不均、粒径失控、设备磨损等问题，逐一拆解故障根源完成整改，最终研制出适配冻胶体系的专用造粒装备。

赵光介绍：“通过团队自主研发的装备，将冻胶颗粒破碎成微纳尺度，送到深部窜流通道，再通过自生长实现冻胶的自聚结复凝，恢复高强度封堵性能，将地下控水半径由冻胶近井20m以内扩大到远井至井距之半。”

在线生产，精准注入——

实现注胶全程智能化调控

在“看不见摸不着”的地层深处，注入冻胶就像蒙着眼睛打靶——难以精准注入。

更要命的是，分散体系需要先在工厂制备、封装，再千里迢迢运到现场施工，整个过程无法按矿场实际进行实时调控。一旦注入效果不理想，没法动态优化参数，只能硬着头皮按原流程继续作业，控水成效大打折扣。

“随着计算机技术的迅猛发展，能不能通过智能化手段让注入的过程更精准、更可控呢？”戴彩丽介绍了研发的思路和过程，“传统控水技术就像在工厂里提前做好‘固定药方’，到了现场不管地层‘病情’如何都只能照单全用。若能把‘药厂’搬到井口，并配上了多参数联动决策系统，相当于给每口井配备了‘实时诊疗师’——根据注入压力、储层反馈等数据，边生产边调整产品性能，实现在线动态匹配。”

团队探索研制了首套智能在线生产注入一体化撬装装备，将控水体系的生产线搬到油田现场，实现在线生产和实时调控。开发了多参数联动响应控水决策软件，根据注入动态反馈调整即可获得控水参数“最优解”，一举击破“控不好”的难题。这一转变不仅大幅提升了控水有效率和效果，还节省了包装运输费用。

相比常规技术，智能在线生产注入一体化撬装装备综合成本降低超过一半。南海涠洲油田通过这一技术成功实现了平台生产、在线注入、实时调整的产注一体化调控新模式转变，为我国海上油田从“二次采油”向“三次采油”转变提供了宝贵经验。

截至目前，该项技术核心专利技术许可近30家油服公司，牵头获教育部、山东省等政府一等奖4项，行业协会一等奖3项。团队培养出一批以全国创新争先奖状、孙越崎能源大奖获得者及中国石油学会会士等为代表的领军人才。

“成果实现了高温高盐油藏高含水长效治理，成为耐温抗盐挑战最高的深层高温高盐高含水油藏治理‘利器’，并拓展应用至稠油热采、低渗、海上等高含水油田，取得了显著控水增油效果与经济效益，增强了我国原油自主保障能力，为‘端牢能源饭碗’注入科技力量。”戴彩丽表示。

戴彩丽攻关团队

“控水增油是油田开发永恒的主题

更是保障国家能源安全必然选择。”

十六载攻坚，步履不停

如今，戴彩丽仍带领着

她这支敢啃硬骨头的创新团队

扎根在科研攻关与育人育才一线

从突破高温高盐的技术壁垒

到惠及海外油田的中国方案

这位深耕油气领域的巾帼先锋与她的团队

正以朝夕不辍的坚守

践行能源报国的铮铮誓言

在端牢能源饭碗的征途上

笃行不怠，再攀新高

（来源:中国石油大学（华东）策划：王鹤群 文字：于梦飞 王大勇 魏旭洁）