据飞利浦挑战杯网2008年3月3日讯 在2007年11月19日落幕的第十届“挑战杯”飞利浦全国大学生课外学术科技作品竞赛上，中国地质大学（武汉）环境和机电学院由向龙斌老师指导刘琨完成的《微孔滤膜悬浮物检测仪》获得三等奖。2008年1月31日，武汉世纪金道石油技术开发有限公司将其推向市场。该仪器主要用于油田，也可用于环保监测，用起来既方便又便宜。
　　一、发明目的
　　在油田采油过程中，油田需要通过注入井将水注入油层，保持油层压力，以提高采油速度和采收率。油田注入水中悬浮物含量过高会腐蚀仪器，引发地层堵塞，导致油层通透性下降，采油效率降低，甚至使油田提前报废。本产品的发明目的是在坚持原位测量原则的基础上建立一套准确、快捷、高效的悬浮物检测系统，以准确及时的指导油田注水工作，提高油田采收率。
　　二、发明基本思路
　　为实现上述发明目的，我们采用了以下设计思路：
　　1、严格遵守国家标准和行业标准。遵守标准中关于悬浮物含量检测的要求，采用标准中推荐的方法，从原理上做到能够精密测量水中悬浮物含量。
　　2、坚持原位测量原则。为避免运输和保存过程悬浮物变质和丢失对检测结果的影响，需要遵循原位测量原则，在实际检测中保证结果的真实性和有效性。
　　3、提高检测准确性。对传统的过滤关键部件进行突破式改进，提高过滤系统的密封性以及滤膜的拆卸成功率，从而从整体上提高检测的准确性。
　　4、提高检测效率。在实现测量结果真实有效的前提下，针对油田水含油含盐的特点，设置洗油洗盐功能，加强产品的便携性，缩短操作步骤和时间，提高检测效率。
　　三、创新点
　　1、实现原位测量――原有同类产品必须将水样带回实验室才能进行检测，而本产品在行业标准所推荐的检测方法的基础上通过改变供压装置，实现了悬浮物含量检测技术中最关键的原位测量，避免了水样在运输和保存过程中产生的絮凝沉淀、污染变质等现象对检测结果的影响，解决了市场上同类产品在检测油田水时易产生较大误差的缺陷，使检测结果更真实可靠。
　　2、过滤、洗油、洗盐一次同步密封完成――对于含油含盐水样，过滤后需进行洗油洗盐操作，以保证所得结果不受油、盐等非悬浮物的影响。本产品过滤、洗油、洗盐过程一次同步密封完成，不需拆卸仪器，避免了拆卸安装过程中空气中悬浮物进入滤膜或者已吸附在滤膜上的悬浮物丢失等现象的发生，保证了结果的准确性并可节约大量时间。
　　3、全新过滤头设计――传统检测仪器过滤部分没有对滤膜进行压紧固定，容易导致滤膜在过滤时旋转、破损和悬浮物粘黏等现象的发生。本产品采用压膜式过滤头设计，通过快速夹具使过滤头上端体将滤膜紧密压附在滤膜托上，防止了悬浮物的丢失，使测定准确度更高。同时，独创的上端体、滤膜托、下端体组合式设计使得滤膜安装拆卸更快速，成功率更高。
　　四、技术关键
　　1、原位测量保证措施 为保证产品可进行原位测量，必须使检测仪器的使用不受供压、供液装置适用场合的限制，同时保证仪器的便携性和耐用性。
　　2、系统内压力稳定方案 石油行业标准中规定，过滤时滤膜表面压力需稳定的保持在0.10～0.15MPa。在实际过滤过程中，随着滤膜上悬浮物的不断积累，滤膜表面压力不断增大，需要对过滤头内压力进行动态监控，并通过不断调节进水量来稳定滤膜表面压力。
　　3、过滤头设计 在过滤时，首先要保证滤膜的固定和完整，防止悬浮物的丢失；其次，为提高检测效率，要保证滤膜安装和拆卸的方便快捷以及安全性。
　　五、技术指标
　　经过对产品的不断改进，产品目前已经达到了预期效果。大量实验表明：过滤压力稳定区间控制在0.10～0.15MPa；滤膜拆卸成功率高达96%；密封性能良好，经0.25MPa，30min测试，所有接口外围及两侧均无渗漏；方便快捷，平均一次过滤耗时小于5min。
　　六、科学性与先进性
　　本产品作为一种悬浮物含量检测仪器，在现场采样测定、洗油洗盐同步一次完成方面具有独创性，科技查新表明，在国内外文献中未见相同或相似研究的报道。本产品设计思路新颖，摆脱传统供压、供液方式的局限，与传统的悬浮物检测仪器相比，检测准确度比同类产品提高7～15%，滤膜拆卸成功率可达到96%，检测效率提高3～17倍，具有很高的经济效益。 本产品在江汉油田、中国冶金地质勘查工程总局地球物理勘查院进行了产品试用，试用表明：该产品适合野外操作，操作简便，检测准确度高于市场同类产品，具有很高的实用价值和推广应用前景。
　　七、适用范围
　　主要应用领域：本产品主要适用于油田注入水的悬浮物含量检测，以指导油田注水及油层保护工作。 
　　其他应用领域：本产品也可用于生活污水、工业废水以及江河湖泊等水体的悬浮物含量检测；也可作为一种简便过滤装置，用来去除水中悬浮物固体颗粒。 
　　八、社会和经济效益分析
　　2007年4月，国家发改委提出能源发展“十一五”规划，其中重点提到加大以石油为主的能源开发力度，这对中国的石油开采提出了更高的要求。同时，近年来世界局势受能源因素的影响越来越大，国际原油价格不断飙升。因此，提高油井的出油率和持续开采能力成为关系我国能源安全和国际地位的一项重大问题。
　　本产品正是针对石油行业而设计，采用石油行业推荐的滤膜过滤检测法，完全满足石油开采中对悬浮物含量的检测。下面通过全国油田注水井的数量来分析本产品的市场需求。近年来，我国的注水井数量呈上升趋势。2003年全国注水井总量为68292口，年增注水井3354口。如果本产品每年能开拓0.5%的市场，每个注水井对本产品需求1台，至少有342台的需求量，年收益350万元以上。同时，本产品也适用于普通地表水、地下水等水体的悬浮物含量检测，可用在环保部门及科教单位。全国有县级以上环保单位2143家，水文检测站1327家，高校849所，可以预见这些目标市场对本产品也有较大的需求，因此本产品市场前景乐观。