蓝色凝胶平板法筛选生物表面活性剂产生菌

从某炼油厂废水和油泥样中经富集培养、蓝色凝胶平板和发酵液表面张力的测定筛选出生物表面活性剂产生菌8株。选择其中2株BS-03和BS-01作进一步研究。经初步鉴定2株菌均属于假单胞菌属。菌株BS-03和BS-01的发酵液表面张力由56．8mN／m分别降至25．6mN／m和27．4mN／m。电喷雾质谱检测得到菌株BS-03的代谢产物鼠李糖脂主要成分是RhaC10C10，而茵株BS-01则为Rha2C10和Rha2C10C10，其临界胶束浓度CMC值分别为326mg／L和58mg／L。菌株BS-03发酵液对苯、正己烷、正十八烷、柴油和原油的乳化性能都大于70％，而菌株BS-01发酵液则对这些物质的乳化性能不超过60％。     

芽孢杆菌HBS-4产生的表面活性剂及其与原油相互作用研究

菌株HBS-4是从油藏分离的1株芽孢杆菌,该菌株在其代谢过程中产生脂肽和糖脂类生物表面活性物质.可将发酵液的表面张力降低到25.6 mN/m.在细菌与原油相互作用的过程中,生物表面活性剂不仅具有分散、乳化原油的作用,而且有协助细菌代谢原油的作用.实验结果表明,生物表面活性剂在pH值5～12之间保持稳定,当pH值小于5时,会逐渐失活,所以控制发酵液的pH值,有利于细菌对原油的降解.原油与细菌作用12 d后,原油的沥青质和芳烃组分被转化和降解, 相对含量分别降低了2.89%和17.39%,原油的饱和烃∑C21/∑C22 比值由开始的0.39升为1.36, 长链的饱和烃被降解为短链的饱和烃.     

以稠油为唯一碳源的降解菌株的筛选与评价

通过以稠油为唯一碳源的原油平板实验,从胜利油田油水井中筛选获得2株稠油降解菌株BY和TH,经分子生物学鉴定菌株BY和TH分别为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)和蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus).菌株在40℃下均能产生显著的扩油圈.摇瓶实验结果显示2株菌与稠油作用后能发生明显的乳化分散现象.降解菌与稠油作用后,沥青质质量分数降低率分别为40.7％和32.5％,降黏率分别为64％和53％,且使发酵液的表面张力从63 mN/m分别降低至35 mN/m和40 mN/m左右,结果证明了菌株BY和TH在稠油降黏技术上具有潜力.     

鼠李糖脂发酵液驱油性能研究

针对鼠李糖脂在油田开发中存在的驱油体系单一和机理认识不清的问题,开展了相关的驱油机理和驱油性能研究。室内发酵出以单、双糖环鼠李糖脂为主的两种生物表面活性剂发酵液,评价了其界面性能、润湿性、洗油效率和驱油效率。研究发现,鼠李糖脂发酵液耐温抗盐性强,1%发酵液与原油间界面张力为0.2~0.5 mN/m。润湿性和洗油效率评价显示,双糖环鼠李糖脂润湿性改善更突出,洗油效率比单糖环鼠李糖脂提高15.0%,达到90.1%。分析认为,鼠李糖脂能将原油与基底间黏附功由30.3 mN/m最低降至0.059 8 mN/m（双糖环鼠李糖脂）,是发酵液提高洗油效率的关键因素。驱油效率评价结果表明,双糖环鼠李糖脂发酵液在水驱效率42.16%基础上提高驱油效率12.3%,展现出较强的现场应用潜力。     

高效原油降解菌的筛选及其降解能力的研究

从原油污染的土壤和水体中分离到3株高效原油降解菌，其中LSD-3在原油浓度为120mg／L的废水中，经过5d的培养，原油的降解率为69％左右．并对单菌株和混合菌种降解原油的能力做了比较，发现混合菌种比单菌株对原油具有更好的降解能力，达到75％以上．同时对混合菌种降解原油的最适条件做了研究，确定了混合菌种降解原油的最适条件为pH值7．5、矿化度7800mg／L、温度40℃、好氧、原油浓度为50～150mg／L．     

香菇液体培养中不同诱导物对多糖和酶的影响

在香菇液体培养过程中，用葡萄糖作为诱导物，要比蔗糖、淀粉和羧甲基纤维素为好，可以使香菇发酵液中的各种酶的综合活力达到最高，同时，发酵液中的粗多糖达到0．358g／100ml，产生的生物量达到0．738g／100m1。     

芽孢杆菌S-1提高石油采收率研究

从油田废水中分离到一株芽孢杆菌(Bacillus sp.)，并对其降解原油的能力进行了研究．结果表明，其具有明显的降解原油的能力，并能够发酵产生有机酸和生物表面活性物质，可以用于微生物三次采油．实验还表明，茵株作用于高粘度原油的降粘效果要好于作用于低粘度原油的效果．     

无溶剂催化合成三硅氧烷聚醚改性物及其表征与性能

以烯丙醇聚醚与七甲基三硅氧烷为原料，用氯铂酸作催化剂，成功合成三硅氧烷聚醚改性表面活性剂．用红外光谱对其结构进行了表征，并测试其表面活性与流变性能．结果表明，三硅氧烷聚醚改性物的CMC（临界胶束浓度）为84．0mg／L，此时表面张力为20．9mN／m．     

微生物与化学剂体系结合提高驱油效率的实验研究

利用芽孢杆菌DY-5的培养液对原油进行处理,处理后的原油样品酸值由0.009 5 m g KOH/g增加至0.082 m g KOH/g,上升了7.6倍.菌液与原油接触72 h后,大庆脱水、脱气原油与碱/化学表面活性剂体系间的界面张力值由3.95×1-0 3mN/m降至1.5×1-0 4mN/m,达到超低界面张力.同时,微生物菌液与碱/化学表面活性体系结合,对其中的化学表面活性剂在油砂上的吸附量降低38%左右.岩心模拟实验表明,采用微生物与碱/表面活性体系驱油,比单独用碱/化学表面活性剂体系驱油提高采收率3.35%,这为三次采油技术提供了一种新的高效驱油方法.     

稠油降解菌的筛选及其生物表面活性剂的特性

添加稠油对土壤中土著微生物进行驯化, 分离出33株能以稠油为惟一碳源生长的细菌, 从中筛选出2株高效表面活性剂产生菌XJ1和SJ4, 9株高效稠油降解菌. XJ1和SJ4可将发酵液的表面张力由72.4 mN/m分别降到36.1 mN/m和36.2 mN/m;14 d摇瓶油降解率分别为35.89%和31.59%, 降解效率在各单菌中最高. 同时研究了发酵液中XJ1和SJ4的生长量与其生物表面活性剂产生情况之间的关系, 经红外光谱分析初步确定两种生物表面活性剂均为糖脂类化合物.     

聚氧丙烯壬基酚醚硫酸酯盐/碱体系与原油动态界面张力研究

合成了聚氧丙烯壬基苯酚醚硫酸钠,研究了有机碱、无机碱以及所合成表面活性剂和有机碱、无机碱复配体系与桩西普通稠油的动态界面张力行为.结果表明:使用碳酸钠、三甲胺、三乙胺都可改变油水界面张力.碳酸钠/原油界面张力曲线呈"S"型变化,可分为缓慢上升、迅速上升和相对平衡3个阶段,而有机胺/原油界面张力曲线呈"U"型变化,出现动态界面张力最小值.碳酸钠加量不同时,其动态界面张力曲线变化不大;胺的质量分数升高时,动态界面张力则表现出先降低、后升高的趋势,存在最佳的胺加量.对于表面活性剂与Na2CO3复配体系,当Na2CO3加量高于一定临界值时,复配体系才有明显协同效应,此时仅需添加质量分数为0.0025%表面活性剂就可以将油水界面张力降低到10-5mN/m数量级.对于表面活性剂与有机胺的复配体系,降低油水界面张力的能力取决于体系中有机胺和表面活性剂的含量.只有当复配体系中有机胺的质量分数高于0.05%、9AS-3-0的质量分数低于0.01%时,复配体系才具有协同效应.上述研究说明:由有机碱和原油组分在油水界面反应生成的表面活性物质,其界面活性以及和聚氧丙烯壬基苯酚醚硫酸钠复配体系的界面张力行为与加无机碱的情况是不同的.另外,通过驱油试验证明,具有较低动态界面张力的9AS-3-0/Na2CO3复配体系有高的提高采收率的能力.     

不同培养时间微生物驱油效率研究

利用新疆油田六中区原油及地层水,研究了在室内好氧培养条件下,以原油为唯一碳源微生物的生长变化情况,测定了微生物及其代谢产物等相关指标,进行了原油乳化效果评价及提高采收率物模效果评价。结果表明,菌浓较初始值最高增加五个量级,菌群变化显著;微生物发酵液表面张力大幅度降低,由64.937 mN/m最低降至29.979 mN/m,pH由7.30最高升高至8.30,表面张力及pH与微生物生长曲线具有良好的对应关系;不同培养阶段,原油乳化能力明显不同;微生物发酵液提高采收率幅度与其表面张力明显相关,最高可达6.46%;发酵液中糖脂类表面活性剂含量最高达420.8 mg/L。     

双十二烷基甲基羟丙基磺基甜菜碱的合成与性能

以异丙醇/水为溶剂,在碳酸钠和碘化钾存在下,用双十二烷基甲基叔胺和3-氯-2-羟基丙磺酸钠反应合成了双十二烷基甲基羟丙基磺基甜菜碱(diC12HSB),经红外、质谱、核磁表征确认为目标产物。由于具有双长链烷基,diC12HSB水溶性较差,但具有良好的油溶性。25℃下diC12HSB在水/空气界面的饱和吸附量达到7.0×10-10mol/cm2,相应的分子截面积为0.237 nm2,其临界胶束浓度约为1.8×10-5mol/L,γcmc<31 mN/m,即具有优良的表面活性。通过与亲水性磺基甜菜碱或羧基甜菜碱以及烷醇酰胺乙氧基化物类非离子表面活性剂复配,混合物中diC12HSB的摩尔分数为0.25~0.3,可在表面活性剂总质量分数为0.01%~0.3%范围内将大庆原油/地层水的界面张力降至超低,无需添加任何碱或无机盐。因此,diC12HSB可用作无碱驱油用表面活性剂。     

二壬基酚聚氧丙烯醚磺酸盐-碱-桩西原油的动态界面张力研究

以壬基酚生产过程中的副产物二壬基酚为原料,合成了氧丙烯平均链节数为5.01的二壬基酚聚氧丙烯醚磺酸盐(DNPPS).界面张力测定表明:DNPPS/桩西稠油的动态界面张力平衡值为0.13mN/m,比以壬基酚为原料合成的具有相似氧乙烯链节的其他非离子-阴离子表面活性剂动态平衡界面张力都低.为进一步降低DNPPS/桩西稠油的界面张力,将DNPPS与碳酸钠进行了复配.发现当体系中Na2CO3与DNPPS质量比为10∶1左右时,二者之间有明显的协同效应;在Na2CO3质量分数为0.1%的复配体系中添加质量分数为0.005%～0.010%的DNPPS,可使界面张力降低到10-4mN/m以下.研究对稠油化学驱有指导意义,也为二壬基酚的应用提供了新途径.     

均匀实验设计在驱油剂配方研制上的应用

研究两种表面活性剂的不同复配比例对油/水界面张力的影响.采用均匀实验设计和逐步回归优化的方法,预测复配体系的性能来简化实验程序提高实验效率.通过均匀实验,最终确定驱油剂的最佳配比:表面活性剂1和表面活性剂2的质量浓度均为0.2%时,油/水界面张力可达到0.00052 mN/m.     

复合体系中预接触时间对界面张力的影响

研究了预接触时间对NaCl/碱/重烷基苯磺酸盐/大庆原油体系界面张力的影响。结果表明,随着预接触时间的延长,体系界面张力最低值上升,当预接触时间由20min延长到1440min时,界面张力最低值由1.3×10^-3mN/m上升为4.8×10^-2mN/m,并且曲线具有一定规律性;界面张力平衡值随着预接触时间的延长缓慢上升,在120min前基本保持不变,在120min后上升为0.01mN/m以上,并平稳上升。同时,验证了原油中的活性物质对降低界面张力起到重要作用。     

陇东致密油藏低界面张力及高接触角助排剂的研发及应用

针对长庆油田陇东致密油藏储层特点和压裂施工工艺要求,选用16碳链长度的阳离子型表面活性剂与非离子型氟碳表面活性剂复配,研发了低表界面张力的助排剂CQZP-1。优化后的助排剂,采用K100表界面张力仪测试表面张力结果为22.130 m N/m;SVT20N旋转界面张力仪测试该助排剂的界面张力值低至0.024 m N/m;DSA100视频光学接触角测量仪测得其与天然岩心间的接触角高达83.6°;并且具有一定的耐盐能力和热稳定性。2015年,在陇东致密油藏开展了206口井239层现场试验与应用。与同区块使用常规助排剂CF-5D的油井相比,现场返排液接触角较大,表界面张力减小,一次放喷率提高10%。     

烃基苯磺酸盐表面活性剂AS的合成及其水溶液与原油的界面活性

以石油中间产品为原料合成了烃基苯磺酸盐表面活性剂 AS- 4,AS- 5,AS- 6。实验表明 ,AS水溶液 /碱 /原油体系具有 1 0 -2 m N/m以下的最小界面张力。讨论了异构体组分相对含量 ,合成的起始原料 ,平均分子量对 AS产物水溶液与原油的界面活性的影响。     

从石油中间产品合成表面活性剂AS-4Ⅰ.AS-4水溶液与原油体系的界面活性

以石油中间产品为原料,合成了烃基苯磺酸盐表面活性剂ＡＳ－４。考察了盐浓度,碱浓度和ＡＳ－４ 浓度对ＡＳ－４ 水溶液与原油体系的动态界面张力的影响。结果表明,当Ｎａ２ＳＯ４ 浓度为５～１５ｇ／Ｌ,ＮａＯＨ 浓度为５～１０ｇ／Ｌ,ＡＳ－４ 浓度为０．１～０．５ｇ／Ｌ的条件下,ＡＳ－４ 水溶液与原油体系的动态界面张力具有１０－ ３ｍ Ｎ／ｍ 以下的超低最小值。还研究了ＡＳ－４ 表面活性剂的组成（不同的异构体）对其水溶液与原油体系的动态界面张力的影响。