江蘇油田微生物專家吳偉林發(fā)現(xiàn)的6株防腐菌被國家菌種保藏中心收藏,4株防腐菌DNA被世界基因銀行收錄
創(chuàng)新是科研的生命,攻克的每一個(gè)難關(guān),都凝聚著智慧的光芒。
創(chuàng)新是永不停息的腳步,翻越的每一道“關(guān)卡”,都揮灑過智者的汗水。
江蘇油田石油工程技術(shù)研究院博士吳偉林,就是始終走在創(chuàng)新路上的那個(gè)人。
擁有微生物這個(gè)“百萬雄兵”的他,帶領(lǐng)課題組,突破了制約油井防腐技術(shù)的“瓶頸”,研制出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的油井生物防腐新工藝,填補(bǔ)了國內(nèi)空白。經(jīng)現(xiàn)場應(yīng)用53口井,平均延長檢泵周期207.8天,增效1009.5萬元。
“招賢納士”
近年來,隨著江蘇油田開發(fā)的不斷深入,地層水中硫酸鹽還原菌大量繁殖,從而引起油井井筒腐蝕結(jié)垢,油井檢泵頻繁,生產(chǎn)運(yùn)行成本不斷增加。
比如采油二廠黃88區(qū)塊,2008年投入開發(fā),綜合含水雖不到50%,卻是腐蝕結(jié)垢的“重災(zāi)區(qū)”:2009~2011年,黃88區(qū)塊共作業(yè)86井次,其中63井次發(fā)現(xiàn)腐蝕結(jié)垢現(xiàn)象,部分油井在作業(yè)時(shí)抽油桿因腐蝕斷脫,檢泵周期甚至不到3個(gè)月,令人心急如焚。
2011年,28歲的吳偉林從中國石油大學(xué)進(jìn)入江蘇油田博士后工作站,“臨危受命”,擔(dān)負(fù)起油井防腐的攻堅(jiān)重任。
傳統(tǒng)的防腐路徑是化學(xué)法和物理法,但效果一直不佳。面對這一生產(chǎn)難題,吳偉林與他的團(tuán)隊(duì)另辟蹊徑。然而,生物防腐在油田領(lǐng)域尚無先例,尋找并篩選到一種合適的抑制菌并非易事。
短短3個(gè)月,吳偉林帶領(lǐng)課題組成員,通過對油田8個(gè)區(qū)塊進(jìn)行采注系統(tǒng)水質(zhì)環(huán)境普查,采集水樣258井次,室內(nèi)測試水質(zhì)指標(biāo)3360組,富集純化培養(yǎng)微生物396次,細(xì)菌鏡檢1180余次,篩選各類單菌228株,反硝化抑制評價(jià)實(shí)驗(yàn)116組……
伴隨著大量的現(xiàn)場取樣和室內(nèi)實(shí)驗(yàn),吳偉林終于成功篩選出油田首株內(nèi)源反硝化細(xì)菌。
攻克天敵
“招賢納士”即有益菌的成功篩選,只是邁出了第一步,如何形成配套工藝,適應(yīng)現(xiàn)場環(huán)境和不同井況,才是生物防腐技術(shù)能夠付諸實(shí)踐的關(guān)鍵。
為攻克這一難關(guān),吳偉林和他的團(tuán)隊(duì)通過開展細(xì)菌環(huán)境適應(yīng)性實(shí)驗(yàn),對篩選的28株反硝化單菌進(jìn)行5種環(huán)境因素的考察,歷時(shí)4個(gè)月對128組菌劑進(jìn)行評價(jià)和培養(yǎng)馴化,開發(fā)出一系列中高溫菌劑,使其在模擬現(xiàn)場條件下迅速生長。
然而,尋找有益抑制菌的過程異常艱難。舉個(gè)例子,團(tuán)隊(duì)從一百多個(gè)樣品中千辛萬苦篩選出了3株菌,但后期在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),這3株菌并不適合水鄉(xiāng)油田的油井環(huán)境。那么,這一切需要推倒重來。
吳偉林不斷調(diào)整著研究方向,又經(jīng)過上千次的反復(fù)實(shí)驗(yàn),終于獲得了6株中高溫反硝化細(xì)菌。
“辦法總比困難多。”經(jīng)過了大量文獻(xiàn)查閱和論證后,吳偉林根據(jù)不同井況,又研究出生物激活和生物強(qiáng)化兩種生物防腐工藝,并取得成功。
在隨后的一年時(shí)間,吳偉林通過現(xiàn)場調(diào)研和室內(nèi)實(shí)驗(yàn),逐步建立了腐蝕結(jié)垢原因分析方法,掌握了硫酸鹽還原菌生長特性,確定了現(xiàn)場工藝參數(shù),開發(fā)了生物防腐工藝,為現(xiàn)場試驗(yàn)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。4株防腐菌DNA被世界基因銀行收錄,并首次在國內(nèi)成功實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn),研究成果填補(bǔ)了國內(nèi)空白,獲得了多項(xiàng)國家發(fā)明專利。
挑戰(zhàn)自我
對于科研人員來說,創(chuàng)新沒有止境。憑借“超越權(quán)威、超越前人、超越自我”的“三超”精神,吳偉林團(tuán)隊(duì)不斷攻克了一個(gè)個(gè)技術(shù)難關(guān)。
從2013年開始,吳偉林團(tuán)隊(duì)用4個(gè)月的時(shí)間篩選出15個(gè)配方,并完成了菌劑工業(yè)化配方制定,當(dāng)年8月,首批5噸菌劑實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn),為油田節(jié)約作業(yè)成本872萬元,節(jié)約污水站藥劑費(fèi)31.6萬元。
作為一名科研人員,吳偉林深知,要想時(shí)刻在科技前沿中保持領(lǐng)跑者的位置,就是要始終有前瞻性和開拓創(chuàng)新的意識。
眾所周知,在油田,不僅油井的腐蝕問題很嚴(yán)重,地面污水系統(tǒng)的腐蝕問題同樣非常嚴(yán)重,而現(xiàn)有的解決方案就是投加各種藥劑,不但成本很高,而且還會帶來新的腐蝕問題。有什么辦法可以有效降低污水處理成本,減少藥劑投加,規(guī)避副作用呢?這一直困擾著吳偉林。
“必須要創(chuàng)新!”面對壓力,吳偉林突破思路束縛,創(chuàng)造性地提出將微生物電解池技術(shù)引入到地面污水系統(tǒng)的腐蝕防護(hù)中來。該技術(shù)主要利用微生物電加速了微生物的生長,快速消耗對地面裝置有腐蝕作用的硫化物和氧氣,并且為后端源源不斷提供有益的細(xì)菌。這項(xiàng)技術(shù)的成功開發(fā),將改變傳統(tǒng)地面污水系統(tǒng)的腐蝕觀念,為石油行業(yè)地面污水防腐帶來一條全新的思路。
科研之路,道阻且長。油井微生物防腐技術(shù)的實(shí)現(xiàn),在油田科技發(fā)展史上留下了嶄新的一頁,吳偉林和他的團(tuán)隊(duì)必將為江蘇油田作出更大的貢獻(xiàn)。
(江蘇油田 王繼東)