让机器“懂”化学

深夜,胜利油田石油工程技术研究院三次采油研究所机器化学家实验室里,没有烧杯碰撞声,没有试剂气味,只有一台机械臂在安静地抓取样瓶,屏幕上数据在无声流淌。

 前不久,该实验室里的“机器化学家”平台通过16轮优化迭代,成功实现了调驱用表面活性剂的智能研发,朝着油田化学品研发智能化迈出了一大步。

从零起步 一字一句“教”机器懂化学

两三年前,这里和所有油田化学实验室一样:必须有科研人员穿着白大褂,守着反应釜,凭经验调配,一遍遍做实验,一个配方从设计到落地,少则数月、多则数年。油田化学品研发长期依赖“经验试错”,周期长、成本高。

“能不能换条路走?”智能研发团队的成员们问自己。最终,他们决定向外看。团队找到中科大精准智能化学全国重点实验室,主动上门学习怎么建平台、怎么让机器自主迭代。

但油田化学剂的筛选与中科大的物质演化场景截然不同,技术路线必须重起炉灶。没有人能给出现成答案,他们只能摸着石头过河,让机器一点一点学着懂化学:两千余篇文献,团队逐条筛选、逐句解析,建起自主知识库;两百万条小分子数据、二十万条高分子数据,团队一步步验证智能分子设计的可行性;围绕增黏性、润湿性、界面张力等油田核心指标,团队一个工作流一个工作流地搭建分子模拟工作流。

“这条路走得通!”随着平台的阶段性成果在胜利油田首届人工智能应用创新创意大赛中捧回团队一等奖,研发团队开始充满信心。

结出硕果 首例AI研发驱油表活剂问世

2026年初的一个深夜,第16轮智能优化迭代接近尾声。

 “出来了!”一声惊喜打破寂静。

首例由油田化学品智能研发平台自主研发的驱油表活剂顺利诞生,性能相较大模型推荐的初始结构提升了一个数量级,与传统人工研发相比,研发工作量锐减80%。

“以前人工做,光配方筛选就得几个月。这次机器自己迭代优化,时间缩短了一大半。”团队负责人博士后张向峰介绍说,“现在机器自己跑,我们也能有更多时间思考更深层的科学问题。”

他们设计研发的“油田化学品智慧研发平台1.0版”,集成了智能决策大模型、分子模拟工具及高通量实验机器人,打通了“设计—模拟—测试—优化”的全流程闭环。

走进实验室,一台高通量自动化实验装置正在运行。机械臂抓取样瓶,移动到配液站,自动完成称量、溶解、稀释等工作。摄像头实时记录实验变化,数据自动采集分析。一次能跑36组并发实验,研发效率大幅度提升。

接下来,可移动实验机器人将加入战队,粘度计、高温老化实验台等检测分析设备将陆续换上“智能芯”。从样品制备到性能测试,全流程智能化正一步步照进现实。

扎根油田 多学科融合剑指生产难题

实验室门上贴着一张A4纸,上面写着:“欢迎跨界。”

这里有深耕油田开发与化学工程交叉学科的“老石油”(CE),有精通大AI大模型、数据分析的算法工程师(AE),还有玩转自动化机器人的设备工程师(EE)。

“刚开始,我们说话都互相听不懂。”张向峰笑着回忆,“CE说‘界面张力’,AE问‘这是什么变量’;AE说‘模型过拟合’,CE一脸懵。”

现在,他们已经能无缝对话。每周组会上,CE画分子结构,AE建模、优化算法,EE设计实验流程……团队像一支配合默契的乐队般“演奏”。

驱油用表活剂只是起点。团队正将这套体系向堵调剂、渗吸剂等全品类油田化学品推广。体系成熟后,预计年度可创造经济效益上千万元。未来,平台将向全油田研发人员开放。

“我们不做那种发完论文就束之高阁的研究。”张向峰说,“所有工作都奔着一个目标——解决油田一线生产难题。”

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