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College of Chemistry & Environmental Engineering

【科研百人】余维初:醉心科研 荣获国家科技进步二等奖

http://news.yangtzeu.edu.cn/info/1005/15085.htm

人物名片:余维初,二级教授,博士生导师。入选国家百千万人才工程,被授予国家有突出贡献中青年专家荣誉称号,被中国石油学会石油地质专业委员会聘请为“第七届石油地质专业委员会煤层气学组委员”,荣获“全国化工优秀科技工作者”荣誉称号,获中国石油和化学工业“青年科技突出贡献奖”,当选湖北省突出贡献专家,获批为享受湖北省政府津贴人员。

截至2014年,获得国家科技进步奖2项、获得省部级科技进步与技术发明一、二、三等奖17项,取得国家专利58项,其中包括12项国家发明专利,发表学术论文48篇。主持和承担国家自然科学基金项目、中国博士后基金、中国石油天然气集团公司重点科技攻关项目、各大油田科学研究项目45项。承担《油田化学》《油气层保护》《化学化工文献检索与利用》教学工作,培养与合作培养硕士研究生20名,本科生98名,形成国家石油天然气行业标准1项,企业标准84项。

研究成果在油田的推广面超过90%以上,全面提升了我国钻井、完井液和储层保护技术在国内外市场的核心竞争力,这些研究成果在全国各大油田得到大面积的推广使用,为油田带来巨大的经济效益和社会效益,为我国石油工业的发展也作出了重要的贡献。

在长期的科学研究过程中,余维初领导的研究团队形成带领研究团队经过多年努力,逐渐形成了十大特色研究方向:

(1)页岩气井滑溜水压裂液体系中关键化学添加剂的合成与大规模工业化应用;该成果2015年2月1日在北京通过由康玉柱院士、郭尚平院士联合领衔的专家组鉴定,结论为:“该研究成果整体处于国际领先水平,具有广阔的应用前景”中国石油报、中国石化报在2015年2月3日进行了专题报道;

(2)页岩气水平井段高性能水基泥浆代替油基泥浆钻井液技术;

(3)油基钻井液、含油岩屑以及井场环境综合无害化处理技术研究;

(4)恶性漏失的补救以及溶洞堵漏技术的研发与工业化应用;

(5)油基钻井液、含油岩屑以及井场环境污染微生物处理技术;

(6)页岩气井特种固井水泥浆技术研究;

(7)页岩气井与常规油井抗高温、低温钻井液体系与水泥浆体系及相应化学剂的合成、研究开发与现场技术服务;

(8)钻井、修井井口自动化技术的研制与工业化应用;

(9)页岩(煤层)气井壁稳定、吸附解析研究与评价方法及装置的研究与推广;

(10)页岩油气井、常规油气井储层保护技术研究与评价方法及装置的研究与推广。

余维初的科研工作可以追溯到原江汉石油学院油田化学研究室,这个部批研究室承担了七·五国家攻关项目,其研究成果与油田应用紧密结合,在研究的过程中取得了大量的成果。

1988年余维初参加工作后,就参与七·五国家攻关项目油气储层保护评价仪器与评价方法研究工作,作为“高温高压动失水仪”研究的参与人之一,这项研究成果1993年获得了国家发明四等奖。余维初主持完成的“渗透率梯度测试仪的研制与应用”成果1997年获得湖北省科技进步一等奖,1998年获得国家科技进步三等奖。2009年,余维初作为第二完成人,第二完成单位联合中石油完成的“化学固壁与保护油气储层的钻井液技术与工业化应用”科研成果获得了国家科技进步二等奖。2010年1月11日到人民大会堂参加全国科技奖励大会的盛况。

余维初说:“人民大会堂颁奖仪式庄重,令人印象深刻,作为一名科研人员,一辈子能够获得这种至高无上的荣誉,是科技工作者一生中最大的骄傲。”

余维初表示他的科研之路自2013年从美国访学一年归来后发生了重要转折。余维初此前主要是从事钻完井过程中油气储层保护、评价方法标准研究工作;从美国归来后余维初就专注于钻井液与压裂液用油田化学品的合成、评价与研究工作,这里重点介绍余维初研究团队“十大研究方向”中最重要的两大课题:

(1)页岩气井滑溜水压裂液体系中核心化学添加剂的合成与大规模工业化应用;

(2)页岩气水平井段高性能水基泥浆代替油基泥浆的钻井液技术。

其中第一个研究课题已经达到了相当成熟的程度。页岩气存在于致密的地层中,开采难度极大。如何打开致密的地层成了关键性问题,从进口到井底的压力损失使剩余的压裂难以压开地层。我国使用的滑溜水压裂液中的关键化学剂——减阻剂主要从国外进口,代表性的产品为粉剂和乳液型,在使用中发现一系列问题,例如不够环保、抗盐抗钙性能差、对储层伤害严重等,为了解决以上国际性的技术难题,2014年初他与楚天学者特聘教授吴军博士组成的研究团队,从分子结构设计设计开始不懈攻关,经过数千次的合成实验、配方调整及评价试验,持续优化,研制成功具有自主知识产权的页岩气开发关键化学剂——绿色清洁滑溜水系列产品,通过室内评价和现场大规模压裂试验,完全达到并超过设计要求,处于全面在国内外推广阶段;为了合成满意的产品,余维初和吴博士经常住在合成实验室达到半个月以上,终于功夫不负有心人,2015年2月1日在北京西藏大厦由中国石油和化学工业联合会主持举行的“绿色清洁滑溜水压裂液体系的研究与应用”成果鉴定会上通过鉴定。康玉柱、郭尚平院士领衔组成的专家组认为:“此研究成果整体处于国际领先水平,具有广阔的应用前景”。中国石油报、中国石化报等多家新闻媒体都进行了相关报道。

该成果已经取得了国家发明专利,同时又已经和正在申请8项发明专利。

余维初研究团队在做页岩气压裂用纳米复合减阻剂与滑溜水压裂液的同时,也在研究页岩气水平井段高性能水基泥浆代替油基代替的钻井液技术。如果次项技术研制成功,将大大减少油基泥浆带来的巨大的环境污染问题,目前全世界众多研究人员都在开展这方面的研究工作,但是余维初对他们的团队非常有信心,认为在这项研究领域已经取得重大突破,即将推向市场。

 

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