用于压裂液的生物酶破胶剂性能评价

生物酶破胶剂具有破胶彻底、残渣量少、对地层的伤害小等优点。介绍了适用于高、中高、低温条件的3种生物酶破胶剂,通过室内实验,对生物酶的配伍性、生物酶浓度、瓜胶浓度、pH值、温度等条件对酶活性及破胶效果的影响进行了评价。结果表明,该3种生物酶与压裂液添加剂的配伍性好;酶浓度在5～20mg/L、瓜胶浓度在0.2%～1.0%范围内时具有很好的破胶效果;生物酶破胶剂在pH值为5～10、温度为20～120℃范围内,3h可将压裂液黏度降低到5mPa·s以下,达到行业标准;与化学破胶剂相比,生物酶破胶剂用于压裂液,不仅破胶可控,而且破胶后破胶液黏度低、破胶聚合物分子量小、残渣含量少,环境保护性能好。

高温生物酶破胶剂在克拉玛依油田压裂液中的应用

研究了用生物酶破胶剂来解决克拉玛依油田压裂液体系破胶不彻底、对地层伤害大这一难题的可行性。结果表明,调整生物酶用量至250 mg/L和添加酶保护剂250 mg/L,并与0.01%过硫酸铵复配,2.5 h可以彻底破胶,破胶液黏度为3.3 mPa.s,残渣量280 mg/L,且无返胶现象。质谱分析破胶液分子量集中在2 147～6 366 Da,主要为13～39低聚糖分子,表明生物酶破胶剂将瓜尔胶彻底降解成小分子的多糖化合物,解决了破胶不彻底并返胶的难题。

高产生物表面活性剂菌株的紫外诱变选育

从新疆塔里木河边的土壤中筛选出1株产表面活性剂的菌株BIT-TLM1,该菌在以葡萄糖为碳源的无机盐培养基中,在150 r/min、40℃的条件下培养20 h,发酵液的表、界面张力分别降至29.29和0.61 mN/m。以菌株BIT-TLM1为原始菌株,对该菌进行紫外线诱变,选育出1株高产表面活性剂的诱变菌株UV-10,其产生表面活性剂的量达到0.309 7 g/g菌体,比原始菌株提高了9.22%,UV-10有较好的遗传稳定性,UV-10产表面活性剂的最佳培养条件:碳源为葡萄糖、氮源为NH4Cl、pH8.0和2%的盐度。

黄原胶降解菌BIT-BJ001培养条件的优化

黄原胶在采油工程中有重要的应用,但其难降解性质给采油工程带来很多问题。从塔里木油田胡杨木根部样品中分离得到1株黄原胶降解菌BIT-BJ001,对其发酵条件的研究表明,此黄原胶降解菌最适培养条件为:黄原胶0.3%,酵母粉0.5%,Na+浓度0.8%,Mg2+浓度0.8%,初始pH值为10,温度60℃。菌种BIT-BJ001降解黄原胶的能力与发酵时间、发酵液中还原糖浓度有关,发酵96 h,黄原胶降粘率达到最高,发酵液中还原糖浓度过高,将抑制菌株对黄原胶的降解。

马红球菌的高温烃降解特性及其驱油效果

从塔里木油田污染土壤中筛选到一类兼具烃降解及产生表面活性剂能力的耐高温菌株。经形态学观察、生理生化特性测试及16S rDNA序列分析,鉴定为马红球菌Rhodococcus equi,命名为BIT-BS001.该菌株最适生长条件为:温度40℃,pH 7.0,矿化度2.0%;能够在55℃以原油或固体石蜡为碳源进行生长,培养50 h后对原油降解率达到62.0%,对固体石蜡降解率达37.3%.利用气相色谱对降解前后原油的全烃组分进行分析,作用后原油组成发生了变化,原油的物理化学性质得到明显改善;对所产生的表面活性剂进行初步分析,鉴定为鼠李糖脂类化合物,其可将发酵液的表面张力由初始的61.0 mN/m降到30.1 mN/m;经室内驱油模型评价,该菌株发酵液驱油效率为74%.综合分析表明,菌株BIT-BS001在微生物强化采油及环境生物修复中均具有良好的应用前景。

生物酶破胶剂在气井压裂中的研究与应用

针对重庆合川区块气井压裂中常规氧化破胶剂如过硫酸铵(APS)存在的化学污染、破胶不彻底、返胶等问题,对生物酶破胶剂对该体系的破胶效果及适用性进行了研究。结果表明,生物酶破胶剂与该压裂液体系存在一定的配伍禁忌,但是通过添加0.06%酶保护剂,用30 mg/L生物酶+20 mg/L APS或50 mg/L或90 mg/L生物酶作破胶剂,体系均可彻底破胶,无返胶现象;使用1号瓜胶作稠化剂时残渣含量小于240 mg/L,分子量较小(在1 000～4 000 Da之间),完全满足施工要求。现场以生物酶与APS复配方式破胶的2口井压裂液返排率达63%以上,施工产能效果良好,压裂施工后测试产气分别为1.51×104m3/d和3.19×104m3/d。

1株稠油降粘菌BIT-BS002的性质研究与矿场应用

从辽河油田稠油样品中筛选出1株高产生物表面活性剂的菌株。经形态观察、生理生化性质测试以及16S rDNA序列分析,鉴定为枯草芽胞杆菌(Bacillus subitlis),并命名为BIT-BS002。通过薄层色谱和红外光谱分析确定该菌所产生物表面活性剂为一种环脂肽类物质。该菌在50℃条件下培养24 h后可使发酵液表面张力由54.88 mN/m降至26.99 mN/m,同时对煤油和液体石蜡的乳化率分别为100%和94%。室内评价结果表明,菌株BIT-BS002对辽河油田稠油的降粘率达到81.93%,驱油效率可在水驱基础上提高14.75%。矿场试验进一步表明菌株BIT-BS002增油效率显著,单井吞吐井试可提高产量达施工前的3.86倍。

一种新型碳酸岩生物控释酸化体系的性能评价

针对高温碳酸岩储层（〉90℃）特点开发出一种新型生物酶与生酸前体复配的生物控释酸酸化体系,从分散配伍性、缓蚀性、控释性以及溶蚀性4个方面对控释酸体系的性能进行了评价。室内评价结果表明：该生物控释酸在模拟地层水中有很好的分散性、稳定性、配伍性;在20~110℃范围内均有较好的缓蚀效果;20%控释酸体系在90℃以上的高温反应4 h,产H＋浓度与10%HCl溶液相当;对碳酸钙粉末的溶蚀率可达96.3%,而且其溶蚀作用具有一定的持续性。

菌株BIT-BP004产胞外多糖影响因素及发酵液理化特性的研究

从辽河油田油水样品中分离得到一株高产胞外多糖的菌株BIT-BP004。通过对其培养条件的考察和优化,得到最适宜的培养条件为:蔗糖7.5 g/L,NaNO30.5 g/L,K2HPO41.5 g/L,KH2PO43 g/L,MgSO40.1 g/L,CaCl20.01 g/L,初始pH为6,接菌量1%。培养24 h后的胞外多糖产量为4.11 g/L。同时,通过正交实验考察了温度、矿化度和pH值对BIT-BP004发酵液理化性能的影响。结果表明,不同实验条件对发酵液黏度影响较大,影响能力大小依次为温度>矿化度>pH,其中温度是影响发酵液黏度的决定性因素。