一次看牙经历,让他破解页岩油样本封装难题

一次看牙经历,让他破解页岩油样本封装难题
2026年01月14日 20:52 科技日报

◎ 科技日报记者 朱虹 通讯员 周宏

突破性的科技发现往往来源于灵光一现,东北石油大学教授孙先达对此深有感受。当他躺在牙科诊疗椅上时,未曾想到,几年后这次补牙经历将为他解开一个页岩油研究难题。近日,他带领的团队成功构建了国际首个页岩油组分微观差异富集可视化观测体系。

页岩油微观结构复杂、组分分布难以直接观测、关键参数获取周期长,“看不清、判不准、测不快”长期制约着其高效勘探开发。页岩油样品封装更是页岩油研究中的一个关键步骤。2022年,东北石油大学科研团队承接了页岩油样品分析任务。对于需要精细分析的项目,必须保证样品中流体的原始状态。传统的液氮冷冻法不仅成本高昂,样本运输更是困难重重,导致“页岩油样品保压原始状态运输”在当时成为一个业界几乎无解的难题。

孙先达指导学生做激光扫描共聚焦页岩油组分可视化实验孙先达指导学生做激光扫描共聚焦页岩油组分可视化实验

。图片来源:东北石油大学

山穷水尽之时,该团队负责人孙先达突然想到了几年前的一次补牙经历。在那次牙科就诊中,孙先达注意到医生使用紫外线光敏树脂固化牙齿——用光敏树脂填充牙洞,经紫外灯照射后瞬间凝固。“能否用同样的方法封装页岩油样本?”想到这一点,他脑中灵光一闪。经过反复试验验证,他提出的光敏树脂固化法不仅完美解决了样本保存难题,还能在显微镜下清晰展示油水分布特征。这一突破为后续的微观机理研究打开了全新的窗口。

孙先达的另一个科研灵感更加神奇

2015年,孙先达正被“原油密度分布可视化”的技术难题困扰,连续数周的实验均未能取得预期效果。在一个凌晨的梦境中,一个曾被忽略的实验细节突然浮现,他在梦中下意识地调整参数、建立方程。醒来后,他立即赶往实验室,将梦中的灵感付诸实践,困扰已久的难题竟然迎刃而解。

“过去听老师讲述门捷列夫在梦中发现元素周期表的故事,我总是将信将疑。直到亲身经历,才真正体会到‘日有所思,夜有所梦’的深刻内涵。”多年后回忆起来,他的语气中仍带着几分感慨。

黑龙江大庆油田页岩油钻井施工现场。黑龙江大庆油田页岩油钻井施工现场。

图片来源:视觉中国

这些看似偶然的突破背后,是孙先达26年如一日的执着追求:白天在仪器间反复调适,晚上与课题组成员讨论,甚至为此专门跨界到图像处理领域……

他率领团队将激光扫描技术创新性地应用于页岩油研究,首次实现了页岩油组分和密度微观分布的可视化观测,完成了从“盲人摸象”到“明察秋毫”的跨越。这项技术让我们首次绘制出页岩油赋存状态的‘活地图’,就如同给岩心做了一次高精度的CT扫描。”孙先达解释道。

让业界“看清”页岩油微观世界、让设备学会“思考”,推动科研成果从“书架”到“货架”……如今,孙先达收获颇丰。他带领团队在微观检测和智能决策两大方向实现的突破性进展,推动我国页岩油基础研究与智能化开发迈入全新阶段。他也因在页岩油领域的贡献先后获得省部级科技进步奖二等奖3项、特等奖1项。

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孙先达:打造页岩油开发“移动实验室”

来源:科技日报

编辑:娄玉琳

排版:王宇

审核:陈磊

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