⑴ 加入破膠劑後,為什麼要把壓裂液放在60度的水溶中
破乳劑分油溶性和水溶性，基本上所有的壓裂液設計的時候都要考慮破乳返排的問題，就是基本上所有的壓裂液都要加，因為考慮的是底層的表面張力和毛細管作用。實際的量的確定是通過實驗室內的乳化實驗來做的。就是通過取地層的水和油來做破乳和配伍性實驗來做的。在地層有油時需要加破乳劑，純氣井就沒有必要加了。有純破乳功能的破乳劑
破乳劑需要根據你破乳的油性質進行試驗，評價破乳性能破乳劑一般都需要加，氣井也需要。因為加入破乳劑有助於壓裂液破膠液的返排，減少地層傷害。
⑵ 誰能提供油田用膠囊破膠劑的包衣材料該包衣材料需要耐酸鹼，不溶於油和水，耐溫120度。當然還得可包。
連雲港萬泰醫葯材料有限公司 聯系崔經理 之前我們做過此類包衣也是用於工礦開采類的！
⑶ 破膠劑同時加入與逐步加入的效果
1、常規的酶破膠劑 2、膠囊破膠劑 3、活性酶破膠劑 活性酶破膠劑好（德州海澤石油科技有限公司生產） 破膠時間可控，破膠率高99%以上， 用量小，呈中性 對人體和環境無傷害。
⑷ 稠化劑、交聯劑、破膠劑、pH值控制劑、粘土穩定劑、潤濕劑、破乳劑在水基凍膠壓裂液中的作用
稠化劑和交聯劑混來合使用，主要是起交源聯的作用，交聯主要是為了攜砂，在壓裂中需要攜帶支撐劑。
破膠劑主要是為了破除凍膠團兒，因為稠化劑和交聯劑會形成凍膠團兒，進入地層後經過一段時間，要破膠後，講液體排出地層。
pH值控制劑是調節pH值，這樣主要是根據體系來進行延緩交聯。
粘土穩定劑又稱防膨劑，主要是為了防止粘土遇水後膨脹，這樣影響壓裂效果。
潤濕劑沒聽說過，
破乳劑是為了降低液體表界面張力，為了後期返排液好處理。
⑸ 油田用的壓裂破膠劑有哪些哪種的比較好
根據井底溫度預測的結果定的，一般0.025-0.07%之間，可以做實驗或者經驗判斷，以盡量達到壓後同步破膠，壓裂液容易返排
⑹ 油田壓裂破膠劑有哪些哪種好
1、常規的酶破膠劑
2、膠囊破膠劑
3、活性酶破膠劑
活性酶破膠劑好（德州海澤石油科技有限公司生產） 破膠時間可控，破膠率高99%以上， 用量小，呈中性 對人體和環境無傷害。
⑺ 生物破膠酶的發酵生產及其破膠性能研究
鄭承綱 李宗田 張汝生
（中國石化石油勘探開發研究院，北京 100081）
摘 要 針對中低溫油藏壓裂破膠施工的需求，篩選出生物破膠酶生產菌株——地衣芽孢桿菌（Bacillus licheniformis）BG1，通過兩水平試驗設計確定了該菌株產酶培養基中的顯著因素（碳源、有機氮源和無機氮源），在此基礎上，又通過中心法則試驗設計對該菌株的產酶培養基組成做進一步優化，最終確定了發酵培養基組成為4.08g/L碳源，11.74g/L有機氮源，5.22g/L無機氮源，2g/L磷源，1.0g/L硫源，0.05g/L微量元素。採用該優化培養基，BG1菌株的生物破膠酶產量達239 U/L。該菌株所產生物破膠酶擁有良好的穩定性，在低於50℃中溫浴6h，酶活力保持率可達85％以上，同時該酶對非極端pH條件、常規地層離子和化學助劑亦表現出良好的穩定性。通過對該酶破膠性能進行研究，發現該酶在中、低溫環境下破膠效果好，30 ～60℃溫度下破膠後的壓裂液黏度分別為11.1cp、2.23cP、1.97cP和4.65cP，破膠返排後地層傷害小，模擬實驗傷害率僅為11.37％，體現了該生物破膠酶在中、低溫油藏壓裂施工中的良好應用前景。
關鍵詞 地衣芽孢桿菌 生物破膠酶 中低溫油藏 穩定性 破膠效能
Proction of Enzymatic Gel Breaker and Its
Gel Breaking Potential Evaluation
ZHENG Chenggang，LI Zongtian，ZHANG Rusheng
（Exploration and Proction Research Institute，SINOPEC，Beijing 100081，China）
Abstract In order to fill the fracturing gel breaking demand in those moderate－/low－temperature reservoirs， Bacillus licheniformis BG1 was selected for the proction of enzymatic gel breaker（EGB）.The significant variables in the EGB fermentation medium were identified as carbon source，organic nitrogen and inorganic nitrogen source by two－level factorial design and were further optimized through full－factorial central composite design.The optimal composition of EGB fermentation medium was 4.08 g/L carbon source，11.74 g/L organic nitrogen，5.22 g/L inorganic nitrogen，2 g/L phosphorus source，1.0 g/L sulfur source，0.05 g/L trace elements and the maximum EGB proction yield was 239U/L.The EGB proced by B.licheniformis BG1 exhibited good thermostability that after incubation at a temperature below 50 ℃for 6 h，the resial activity was still above 85％ retention rate.The enzymatic breaker also showed a good stability withthe non－extreme pH conditions，conventional ion formation and chemical additives.The viscosities of broken fracturing fluids were 11.1 cP，2.23 cP，1.97 cP and 4.65 cP at a temperature ranging from 30℃ to 60℃，respectively.EGB operation caused little damage to the formation that the damage rate was merely 11.37％ in the physical simulation experiment.Based on the results from this work，the enzymatic gel breaker presents a good prospect in the hydraulic fracturing.
Key words Bacillus licheniformis；enzymatic gel breaker；moderate－/low－temperature reservoirs； stability；gel breaking efficiency
水力壓裂是油氣井增產、注水井增注的一項重要技術措施，全國壓裂措施工藝每年達上萬井次，年增油近千萬噸。其過程是用壓裂泵組將壓裂液以高壓力壓開地層，形成裂縫；並用支撐劑支撐裂縫，增加導流能力、減小流動阻力，是一種增產、增注措施。壓裂液的性能是影響壓裂施工成敗的關鍵因素，壓裂液的破膠效果直接影響壓裂液的反排和增產效果，破膠失敗或者不理想會造成嚴重的地層傷害。根據低滲透儲層的特點，利用核磁共振技術及岩心流動試驗進行了壓裂液傷害機理研究，結果表明：壓裂液黏滯力和大分子基團滯留是造成傷害的主要因素。因而提高破膠效果，降低壓裂液的黏滯阻力，是解決壓裂液傷害的一個重要辦法［1，2］。
大多數水基壓裂液所使用的稠化劑為（變性）胍豆膠，壓裂作業中常用化學（氧化型）破膠劑為過硫酸鉀、過硫酸銨等，其優點是價格低、使用方便、破膠迅速、破膠液黏度在10mPa·s以下。但在實際應用中，氧化破膠劑存在著一些缺陷，包括：(1)反應時間及其活性主要依賴於溫度，溫度低於50℃時，反應很慢，必須添加低溫催化劑，而高於93℃時降解反應發生很快，反應不易控制，反應迅速，使壓裂液提前降解而失去輸送支撐劑的能力，甚至導致壓裂施工失敗；(2)它屬於非特殊性反應物，能和遇到的任何反應物如管材、地層基質和烴類等發生反應，易生成與地層不配伍的污染物，造成地層傷害；(3)作用時間短，氧化型破膠劑往往在到達目的裂縫前消耗殆盡，達不到有效破膠的目的；(4)反應不徹底，造成胍豆膠不能完全降解，約20％的分子量大於2.0×106的聚合物基本上未降解，並產生大量殘渣。而生物破膠酶是具有高催化能力和很好活性的生物蛋白，它在催化反應時自身的形態和結構不發生改變，其反應特異性決定了其專一性分解多糖聚合物結構中特定的糖苷鍵，並將其降解為單糖和二糖，這些特異性的生物破膠酶主要有Beta－1，4甘露聚糖酶、Beta－甘露糖苷酶和Alpha－半乳糖苷酶等。研究表明，化學破膠劑破膠後的聚合物分子量為（1.0～3.0）×105Da，而生物酶破膠方法後的膠液分子量僅為2000～4000Da，其破膠性能大大高於氧化型破膠劑，壓裂後無殘渣，返排效果好［3］。同時，生物破膠酶主要應用於30～60℃的油藏，有效彌補化學破膠劑在中、低溫油藏應用中的瓶頸問題（如反應緩慢、需要添加催化劑、破膠難以控制）［4～6］。本文對新型壓裂液生物破膠酶進行了研究，優化了其發酵生產條件，並對其破膠性能進行了相關分析。
1 生物破膠酶的發酵生產和純化
1.1 菌種、培養基和發酵條件
本研究中所用生物破膠酶生產菌株為本實驗所保存菌種BG1，分離自某油田原油污染土樣，經16SrDNA序列分析和生理生化反應鑒定為地衣芽孢桿菌（Bacillus licheniformis），菌株保存於－80℃冰箱甘油管（20％，v/v）中，使用前經固體培養基進行活化後作為接種物。
種子液培養採用LB培養基，其組成為：10g/L蛋白腖，5g/L酵母膏，10g/L氯化鈉，pH＝7.0～7.2；經響應面法優化後的發酵培養基組成為：4.08g/L碳源，11.74g/L有機氮源，5.22g/L無機氮源，2g/L磷源，1.0g/L硫源，0.05g/L微量元素。接種濃度為2.0％，接種後的培養物置於37℃搖床中在轉速180rpm條件下培養48h。
1.2 酶活力的測定
本研究中破膠酶的酶活力檢測採用3，5－二硝基水楊酸法（DNS法），分別以0mg/mL、2mg/mL、4mg/mL、6mg/mL、8mg/mL和10mg/mL濃度的還原糖溶液作為反應物製作標准曲線。將發酵結束後的菌液於4℃下轉速為8000rpm離心10min，去除菌體，取上清液作為粗酶液，以0.6％濃度胍豆膠溶液作為底物進行水解反應，反應條件為50℃溫浴中反應10min，檢測反應物中還原糖的濃度。1個酶活力單位（U）定義為：在50℃溫浴條件下，每分鍾釋放1μmol還原糖所需要的酶量［7］。
1.3 破膠酶發酵生產的優化
為了獲得高產量的生物破膠酶，在菌株最佳培養的基礎上，對發酵培養基組成進行優化。首先將破膠酶發酵生產中的碳源、有機氮源、無機氮源、磷源、硫源和微量元素，作為培養基優化實驗中的6個試驗因素（X1—X6），通過兩水平試驗設計（Two－level factorial design）篩選其中的顯著因素，進而對顯著因素的濃度進行進一步優化。本實驗中，因素的兩水平包括正效應（＋）和負效應（－），正效應的因素均取高值，負效應的因素均取低值，通過使因素同時朝響應值增大的方向變化，找出峰值，從而確定逼近最大響應區域的水平值，並把對響應值影響較大的因素（F＜0.05，置信度95％）作為顯著因素［8］。
兩水平試驗設計及其響應值如表1所示，通過對實驗結果進行分析發現，對破膠酶的生產有顯著影響的因素為碳源（99.90％）、有機氮源（99.51％）和無機氮源（95.11％），而磷源（10.52％）、硫源（32.27％）和微量元素（33.11％）對發酵液酶產量影響較小。6個試驗因素中，碳源、有機氮源、無機氮源和磷源對破膠酶的發酵生產均呈現負效應，而硫源和微量元素對破膠酶的合成呈現正效應。將碳源、有機氮源和無機氮源3個顯著因素分別作為自變數（A、B和C），採用中心法則試驗設計（central composite design）對影響破膠酶發酵生產的底物濃度水平進行優化。中心法則試驗設計共包括20組實驗，其中交互試驗23組、中心點6組和邊際點6組，每一自變數的5個試驗水平分別以－1.68、－1 、0、＋1和＋1.68進行編碼［9］，如表2所示。
表1 兩水平試驗設計及其響應值（n＝6）
續表
表2 中心法則試驗設計及其響應值
通過擬合得到一個描述響應值與自變數關系的多元回歸模型，如公式（1）所示。模型的P－value值為0.0041，該值遠遠小於0.05，表明回歸方程的F檢驗顯著，所獲得的模型能夠准確地反映破膠酶的發酵生產情況。
油氣成藏理論與勘探開發技術（五）
由響應面回歸分析和回歸方程擬合繪制酶產量與碳源、有機氮源和無機氮源的響應面，如圖1所示。
圖1 碳源、有機氮源和無機氮源對破膠酶產量影響的響應面
通過該模型計算出響應值（酶產量）對因素A、B、C存在極值點，對Y進行極值分析，確定3個因子最優試驗點（A、B、C）的代碼值（0.57、0.25、0.41），即碳源濃度為4.08g/L，有機氮源和無機氮源濃度分別為11.74g/L和5.22g/L時，該模型預測的破膠酶產量存在極大值，通過實驗驗證實際酶產量為239U/mL。
1.4 破膠酶的分離、純化和保存
破膠酶發酵結束後，將發酵液在轉速5000～10000rpm情況下離心30min去除菌體，並用0.22μm濾除去殘余菌體和不溶物質，將獲得的粗酶液經瓊脂糖層析柱（20mm×250mm）洗脫：層析柱以pH＝7.3的Tris－HCl緩沖液平衡後以0.5～1.5mol的NaCl溶液進行梯度洗脫，洗脫速率為5～15mL/h，收集酶液並用飽和硫酸銨溶液沉澱，將獲得的破膠酶由緩沖液稀釋至200～400U/mL後低溫保存［10］。用於壓裂液破膠酶保存的緩沖液組成為：0.1M的pH＝7.2的磷酸緩沖液，殺菌劑50×10－6，甘油50％。
2 生物破膠酶穩定性研究
由於生物破膠酶使用過程中要面臨油藏復雜的物理化學條件，同時其破膠活性還會受到壓裂液體系中其他助劑的影響，因此，本研究中考察了各種物理化學因素（溫度、pH、地層離子和化學助劑等）對生物破膠酶活力的影響。
2.1 溫度和pH因素對酶活力保持率的影響
首先，研究溫度和pH因素對生物酶活力保持情況的影響，酶活力保持率如圖2所示，實驗結果表明：生物破膠酶在中低溫條件下有良好的熱穩定性，在低於50℃的環境中溫浴6h後，其酶活力保持率能達到85％以上，而超過50℃後，酶活力保持率隨溫度升高開始下降，70℃時，溫浴後的酶活力僅為初始值的35％；生物破膠酶在非極端pH環境中（pH ＝5.0～9.0）能較好地維持其活性，而超出這一pH值范圍後，酶活力保持率會迅速下降。
圖2 溫度和pH因素對酶活力保持率的影響
2.2 地層離子和化學助劑對酶活力保持率的影響
本文還對地層離子和化學助劑對生物酶活力保持情況的影響進行了研究，如表3所示。實驗結果表明：地層水中的主要無機離子對破膠酶活力無明顯影響；而壓裂體系中的常規助劑對酶活力的保持有一定影響，本實驗中，生物破膠酶在含有EDTA、殺菌劑和交聯劑的溶液中溫浴6h後，酶活力的保持率分別為81％、76％和94％。現場的壓裂液體系非常復雜，因此，在實際應用中，有必要對各種助劑組分對生物酶活性的影響進行預實驗。
表3 地層離子和化學助劑對酶活力保持率的影響
3 生物破膠酶的破膠性能研究
3.1 生物酶破膠降黏性能研究
針對中、低溫儲層的特點，本實驗中所使用的壓裂液配方為0.35％羥丙基胍膠、6％交聯劑（1.0％硼砂溶液）、1.0％黏土穩定劑、0.5％殺菌劑，pH ＝8.5，生物破膠酶的添加濃度為20U/L。本文研究了不同溫度下（20～80℃）的破膠效果，壓裂液的降黏效果如圖3所示，在40℃和50℃下反應10h後，破膠後的膠液黏度僅為2.23cP和1.97cP，而在30℃和60℃時，破膠後的膠液黏度分別為11.1cP和4.65cP。在破膠反應30min時，壓裂液尚保持較高的黏度，維持了較好的攜砂能力。可見，本研究中的生物破膠酶，完全可以滿足中、低溫油藏壓裂施工的作業要求。
3.2 物理模擬破膠岩心傷害實驗
當壓裂液返排時，由於破膠不徹底往往留下很多殘渣（固體不溶物），降低裂縫的導流能力。在室內應用物理模擬實驗，製作人工膠結岩心模型（10cm×2.5cm）模擬水力壓裂傷害過程，50℃恆溫箱中，驅替人工配製的模擬地層水並計算模型的原始滲透率；將模型飽和含有20U/L破膠酶的壓裂液液，關閉驅替系統，並在恆溫箱中進行破膠反應12h；反應結束後，以模擬地層水進行反向驅替，計算返排後的模型滲透率（驅替至壓力恆定），並以未添加破膠酶（APS破膠）的實驗組作為對照模擬地層傷害實驗，並計算傷害率［11］。
圖3 不同溫度下破膠酶的破膠效果
表4 地層傷害實驗
從表4的結果不難看出，相比空白對照，生物破膠酶的加入可以有效實現壓裂液破膠降黏，由於生物酶的破膠作用徹底，實驗岩心並未觀察到顯著的地層傷害（傷害率僅為11.37％），遠低於對照組30.67％的傷害率，體現了生物酶破膠劑在中、低溫油藏壓裂施工作業中的良好應用前景。
4 結論
本研究採用響應面優化法獲得了影響地衣芽孢桿菌BG1菌株發酵生產生物破膠酶的培養基組成中的顯著因素，並通過建立多項數學模型，採用統計分析對模型進行顯著性檢驗來優化發酵培養基。優化得到的最佳培養基組成為：4.08g/L碳源，11.74g/L有機氮源，5.22g/L無機氮源，2g/L磷源，1.0g/L硫源，0.05g/L微量元素。在優化的條件下，地衣芽孢桿菌BG1菌株的生物破膠酶活力達239U/L，表明採用響應面法優化發酵培養基組成是提高菌株產酶活性的有效途徑之一，從而為該技術的推廣奠定了較好的基礎。該菌株產生的生物酶具有良好的穩定性，能夠較好地耐受中低溫和非極端pH環境，並較好耐受各種無機離子和化學助劑。通過對其破膠性能進行研究，發現該破膠酶能夠有效降低壓裂液黏度，破膠徹底，對地層傷害小，因此，本研究的研究成果在中、低溫油藏壓裂施工作業中有著良好的應用前景。
致謝 本研究工作是在中國石化前瞻性項目 「微生物降解壓裂殘渣和重烴研究」 資助下完成的。在研究中，李宗田教授，中國石化石油勘探開發研究院採油工程研究所蘇建政所長和蘇長明高級專家都給予了寶貴的指導和建議，對他們表示衷心的感謝。
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⑻ 胍膠壓裂中,過硫酸銨破膠劑的原理是什麼
過硫酸銨破膠劑是氧化把膠氧化成沒有粘度的小分子。
⑼ 破膠劑是什麼
破膠劑是鹽類物質