【正文】 第一、第二支井的滲透率很大 ,采用特異酶處理泥餅 ,酶溶液將會大量漏失進(jìn)入高滲透地層中而不是停留在井眼中 ,所以針對這樣的井眼不適合使用生物酶進(jìn)行清潔。油田數(shù)據(jù)顯示酶與射水法結(jié)合使用具有很好的清除泥餅效果。靜態(tài)降解試驗(yàn)表明了這些聚合物特異酶主要攻擊多糖主鏈 ,可以完全降解聚合物。實(shí)驗(yàn)除了研究特異酶依賴的溫度、 pH值外 ,還研究了鹽 (CaCl2,CaBr2等 )對酶活性和鹽析作用的影響 ,確定了每種鹽的最適合濃度范圍。另外 ,對拓寬生物酶的應(yīng)用范圍也進(jìn)行了研究 ,如開發(fā)出能防沙、防蠟的生物酶 ,并對生物酶與其他化學(xué)物質(zhì)的配伍性進(jìn)行研究 ,通過生物酶與其他化學(xué)物質(zhì)的復(fù)配以提高生物酶制劑的作用。 7d齡期時硬化 油基水泥石水化程度較低 ,但后期水化程度和抗壓強(qiáng)度有較大的發(fā)展?jié)摿Γ虎谒嗉?xì)磨后水化活性提高 ,其油基水泥漿早期水化反應(yīng)快 ,但水化熱低于由普通細(xì)度水泥制備的油基水泥漿；③硬化油基水泥石的抗壓強(qiáng)度主要受水漿比的影響 ,水漿比過低或過高均導(dǎo)致水泥石抗壓強(qiáng)度降低；反應(yīng)溫度升高對提高硬化油基水泥石強(qiáng)度有促進(jìn)作用。研究結(jié)果表明：①生物酶增油技術(shù)可以對欠產(chǎn)油井通過其作用實(shí)現(xiàn)增油的目的 ,效果良好；②生 物酶增油技術(shù)在施工、生產(chǎn)中無殘?jiān)?,無二次污染 ,安全環(huán)保；③生物酶增油技術(shù)是一種無酸油井恢復(fù)產(chǎn)能技術(shù) ,實(shí)用、安全、新穎 ,有一定推廣價值。通過對阿波羅生物酶解堵劑的作用機(jī)理進(jìn)行分析探討后 ,采用不動管柱施工方法 ,在百色油田 13口油井上進(jìn)行了 14次施工 ,有 12井次取得解堵增油效果 ,措施有效率達(dá) %,累計(jì)增油 ,投入 為 ,產(chǎn)出為 ,投入產(chǎn)出比為 1∶ 。 2020年蘇崇華在生物酶解堵增產(chǎn)的研究中，為了解除重質(zhì)組分污染和鉆井濾液污染造成的儲層堵塞，研究了當(dāng)前常用的 2種酶阿波羅酶和 SUN酶的解堵性能，經(jīng)過表觀分析、穩(wěn)定性研究、含菌分析實(shí)驗(yàn)、蛋白分析實(shí) 驗(yàn)、糖組分分析、生物表面活性劑的分析實(shí)驗(yàn)、與原油界面張力的測定，認(rèn)識了 2種酶對巖石潤濕性的改善、洗油作用、乳化原油能力以及解堵機(jī)理。介紹了生物酶解堵選井原則，礦場實(shí)施工藝方案、施工方案及效果評價，在處理半徑 、阿波羅酶溶液體積分?jǐn)?shù)為 4%條件下對海上油田 2口油井已實(shí)施解堵，增產(chǎn)效果良好，值得類似油田借鑒。 2020年楊德華、董志學(xué)等針對大港油田部分油井出砂、結(jié)蠟嚴(yán)重，地層存在堵塞現(xiàn)象，同時部分油井因井況、出砂等原因無法使用常規(guī)酸化解堵技術(shù)的問題，引進(jìn)了生物酶解堵技術(shù)。與單井注聚相比施工簡便、投資少、風(fēng)險小、見效快、有效率高，可見 生物酶驅(qū)油技術(shù)具有很大的推廣性；②生物酶對注入井工藝簡單可不動竹柱即可施工；③生物酶應(yīng)定期注入，這樣不僅提高受益井的效果，而目可以延長其見效周期。研究結(jié)果表明 ： ①該解堵技術(shù)施工工藝簡單，不需作業(yè)，占井周期短，施工效果好；②根據(jù)生物酶解堵劑的特點(diǎn)和現(xiàn)場應(yīng)用情況看，它比較適用于解除由 國家自然科學(xué)基金申請書 第 12 頁 版本 膠質(zhì)、蠟質(zhì)、瀝青質(zhì)等有機(jī)堵塞造成的射孔孔眼和乳化堵塞，油藏保護(hù)特征明顯，不會造成井的新的傷害，可以解除污染并恢復(fù)地層的滲流效率，使 近井地帶恢復(fù)油流暢通，恢復(fù)油井的產(chǎn)量。目前應(yīng)用最廣的水基鉆井液，它們所產(chǎn)生的濾餅對改造層造成相當(dāng)大的傷害，對鉆井液濾餅分析結(jié)果表明，主要有固體顆粒（碳酸鈣顆粒、地層礦物）和降濾失劑多糖聚合物（纖維素、淀粉及其衍生物）組成。隨著生產(chǎn)壓差低的長水平井的增加，如何有效地清除這些污染成了各國工程技術(shù) 人員主要攻關(guān)的主題之一。由于在油層段鉆井時，水平段的鉆井時間要比直井長得多，因此鉆井過程中鉆井液會長時間的接觸油層。此外，由于水平井單位長度產(chǎn)油段的壓力降低于直井產(chǎn)油段，導(dǎo)致生產(chǎn)中清除返排固相侵入的能力下降，綜合上述三種因素，與直井相比，水平井鉆井液造成污染的程度要更為嚴(yán)重。聚合物不完全降解形成的大分子量產(chǎn)物和未被分解的濾餅是形成聚合物傷害的兩種主要形式。因此在油井進(jìn)行生產(chǎn)之前，應(yīng)盡可能多地把剩余濾餅和侵入油氣層的聚合物降解產(chǎn)物清除掉。隨著生物技術(shù)的發(fā)展，生物酶作為破膠劑用于清除鉆井液對地層的傷害，以其具有傳統(tǒng)方法所不具備的一些優(yōu)點(diǎn)，在國外已得到成熟的應(yīng)用。 生物酶降解機(jī)理：鉆井液中的降濾失劑多糖類聚合物主要是纖維素、淀粉及其衍生物。 早期應(yīng)用酶為非特異性生物酶混合物，只能隨機(jī)分解多糖聚合物，使多 糖聚合物部分降解 ,生成短鏈多糖和少量的單糖和二糖。例如 ,若在胍爾膠的甘露糖主鏈被甘露糖酶降解之前 ,半乳糖支鏈從甘露糖主鏈上脫下 ,胍爾膠甘露糖主鏈就變得不溶。另外，由于過去國內(nèi)用作破膠劑的半纖維素酶從普通環(huán)境衛(wèi)生物提取而來，通常具有較大的使用局限性，如只能在 ，溫度不能超過 66℃等；且在環(huán)境溫度下較活躍，一旦與壓裂液混合便立即發(fā)生水解 反應(yīng)，迅速降低聚合物粘度而影響施工質(zhì)量。利用特異性作用于不同多糖聚合物的生物酶降解傷害地層的大分子物質(zhì)，淀粉最終水解產(chǎn)物為 D葡萄糖，纖維素最終降解產(chǎn)物除了 D葡萄糖外，還有甘露糖。新型特異性酶體系為多糖聚合物糖甙鍵特異性水解酶 ,遵循的是“一把鑰匙配一把鎖”原理 ,只分解多糖聚合物結(jié)構(gòu)中特定的糖甙鍵 ,可將聚合物降 姐為非還原性的單糖和二糖。 目前，多糖類聚合物因具有良好的可增稠、可輸送支撐劑、可懸浮、可控制濾失和可進(jìn)行層間隔離的特性，被廣泛的應(yīng)用于鉆井、完井和增產(chǎn)處理過程中。常規(guī)的方法是采用強(qiáng)酸、氧化劑或機(jī)械的方法來清除 ,但都有諸多缺陷 ,生物技術(shù)領(lǐng)域的成就已為油氣開采 做出了重大貢獻(xiàn) ,而生物酶作為破膠劑清除鉆井液對地層的傷害 ,具有常規(guī)方法所不具備的諸多優(yōu)點(diǎn)。 生物酶與高壓水力噴射漩流結(jié)合清除技術(shù)：主要針對不同滲透率多分支井中，生物酶主要作用是降解滲透率較低、濾失較小的儲層鉆井液濾餅中的聚合物纖維素和淀粉，物理機(jī)械法主要利用一種高壓水力噴射裝置，長為 （ ），直徑 （ ），每個孔直徑 （ ），在 3ft（ ）上一共有 16個孔，當(dāng)沖擊壓力為 1365psi時，旋轉(zhuǎn)速度 80－ 100轉(zhuǎn)，排量為 400gal/min（約 ），原理是通過裝置中的一個噴嘴形成的水壓來清除液體濾失比較大的分支井中的濾餅。因此可以避免和消除因使用酸或氧化劑而產(chǎn)生的諸多副作用，如管柱的腐蝕以及金屬碎屑的污染等。 生物酶與礫石充填循環(huán)分離裝置結(jié)合清除技術(shù)：主要針對海洋礫石充填完井的水平井，為了避免由于礫石充填后進(jìn)行鉆井液污染處理引起的水穿或氣穿問題，最近提出一 國家自然科學(xué)基金申請書 第 14 頁 版本 種新的技術(shù)，就是通過循環(huán)分離裝置，將生物酶濾餅清除劑和礫石充填液分離開，在礫石充填后，保持礫石充填液留在中心管，生物酶處理劑在被處理區(qū)域進(jìn)行循處理環(huán)，循環(huán)可以通過沖洗管注入、從沖洗管和中心管環(huán)空中返出。首先，可以保證礫石充填的連續(xù)性，同時確保生物酶清除劑 與濾餅在整個區(qū)域充分接觸。 此技術(shù)的關(guān)鍵是在礫石充填過程中，濾餅清除時間要求更長，也就是生物酶于濾餅中聚合物反應(yīng)延長時間，在儲層溫度和液體 pH一定條件下，這可以通過調(diào)節(jié)處理劑用量來解決。由于生物酶和常規(guī)鹽酸配伍性差，往往不能同時應(yīng)用來進(jìn)行水平井濾餅清除和儲層改造，直到最近，國外開始利用一些脂類化合物在儲層條件下可以緩慢生成有機(jī)酸（甲酸或乳酸），與生物酶具有很好的配伍性，同時，碳酸鈣和有機(jī)酸的反應(yīng)速度比較慢，這能夠保證生物酶與有機(jī)酸濾餅清除有效性。實(shí)驗(yàn)證明，這類脂在溫度 低于 85℃時比較穩(wěn)定，不會發(fā)生水解對于此類井，目前主要應(yīng)用脂酶水解生酸清除鉆井液聚合物污染，因此此體系一般應(yīng)用在中低溫儲層。這種酸化工藝中使用的酶能耐高鹽、高溫和高壓。酶基酸化酸化工藝所用的兩個組分 (底物脂和酶 )都是液態(tài)的。酶既可以用淡水，也可以用地層水或海水。當(dāng)酶完全混合好后即可注入到井下。這種工藝有利于保護(hù)環(huán)境和操作人員的健康，因?yàn)樗械某煞趾蜕晌锒际堑投镜?，對環(huán)境沒有大的影響。在實(shí)際操作時，酸量的多少和生成速度會因條件不同而異，整個 國家自然科學(xué)基金申請書 第 15 頁 版本 工藝過程所耗時間也從數(shù)小時到幾天不等，但通常為 1～天。在對碳酸鹽巖芯所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)中，酶基酸化處理工藝不僅能消除傷害物質(zhì)，還能將滲透率提高到處理前的 16倍。在大多數(shù)情況下，僅使用酶基酸化處理就可以有效、 徹底地清除鉆井導(dǎo)致的地層傷害，它產(chǎn)生的 pH值很適于激活許多聚合物降解酶。由于注入時酶活性很低，所以不會發(fā)生因?yàn)V餅的局部侵蝕而出現(xiàn)的酸液漏人油層的情況。注入時最好用泥漿泵，注入液中無需加緩蝕劑，不需要特殊的耐酸設(shè)備。 酶基酸化處理技術(shù)現(xiàn)場應(yīng)用主要針對的碳酸巖儲層鉆井液傷害 ，試驗(yàn)結(jié)果表明， 8口井中， 4口取得了預(yù)期效果，增產(chǎn) 25％， 4口并沒見到增產(chǎn)效果；利比亞進(jìn)行了 4口酶基酸化處理工藝技術(shù)試驗(yàn)，返排液測試結(jié)果證明，達(dá)到了清除近井地帶鉆井液傷害目的，但并沒有獲得提高天然氣產(chǎn)量目的。 (4) 生物酶壓裂破膠劑 目前，使油田增產(chǎn)的措施有很多，向油井注壓裂液是其中一個重要的措施。但優(yōu)良的壓裂液必須在注入地層后，不引起地層傷害，要求壓裂液中不溶物含量少，殘?jiān)康?；完成壓?施工后，易返排，不引起滯留傷害。這樣就必須向壓裂液里加入破膠劑，使膠凝劑降解，降低液體粘度。由于氧化劑的活性和溫度有關(guān)，一般當(dāng)?shù)貙訙囟鹊陀?49℃時，反應(yīng)的速度就很慢，需要加入催化劑，常用的催化劑是三乙醇胺。 膠囊氧化破膠劑是把過氧化物單獨(dú)裝在合成外殼內(nèi)。膠囊氧化破膠劑的優(yōu)點(diǎn)在于減少了破膠劑對壓裂液流變性能的影響；增大破膠劑用量，改善了支撐裂縫的導(dǎo)流 國家自然科學(xué)基金申請書 第 16 頁 版本 能力。常規(guī)酶破膠劑是半纖維素酶、纖維素酶、淀粉酶和果膠酶的混合物，它無法降解特定的聚合物，達(dá)不到理想的破膠效果。一般酶在pH=6時活性最大，高溫、高 pH值會使酶失去活性。這些特異性破膠酶主要有纖維素糖甙鍵 特異性酶、淀粉糖甙鍵特異性酶、胍膠糖甙鍵特異性酶。它是在普通破膠劑顆粒上包裹一層薄膜，這種膜是可以滲透的，破膠劑可以緩慢釋放出來，制備膠束破膠劑的材料主要是：①束芯，主要為酶破膠劑；②束衣，可以在束芯上形成膜的材料，主要是高分子材料。 3)影響酶破膠劑的因素 酶的作用效果受一定內(nèi)在和外在因素的影響，主要是溫度、 pH值和酶的濃度。溫度也是酶生存環(huán)境的重要條件之一，在低溫條件下，酶活性比較高，破膠效果好；隨著溫度的升高，酶活性會降低，其最佳作用范圍為 18～ 35℃。但當(dāng)酶用量達(dá)到一定濃度后，壓裂液粘度不再降低，再增加酶的用量，只能加快降解速度而不影響最終的破膠粘度。在施工過程中還要注意生物破膠酶與壓裂液添加劑的配伍性。生物破膠酶在加入其他添加劑后 ,壓裂液仍能很好破膠，與沒加添加劑相比 ,破膠后粘度變化不大 ,說明該酶與壓裂液的配伍性良好。它與其它類型的破膠劑相比，具有一系列的優(yōu)點(diǎn)，是將來破膠技術(shù)的主導(dǎo)方向。如何提高酶破膠劑的使用范圍（高溫、高 p H值）以及提取更優(yōu)良的特異性酶破膠 國家自然科學(xué)基金申請書 第 17 頁 版本 劑還有待我們研究。壓裂施工中要在壓裂液中加入破膠劑，使聚合物凍膠破解，聚合物大分子分解成能自裂縫中返排出的較小分子。通常通過觀察返排液的粘度來判斷聚合物是否降解，近幾年來要求返排液的粘度低于 5mPa?s，即視為破膠。例如，使用化學(xué)氧化破膠劑在 71℃將瓜爾膠凍膠破膠至粘度為 3mPa?s，返排液中聚合物的平均分子量范圍為 105，有約 20%的聚合物基本尚未被降解，其分子量仍大于 106。 研究發(fā)現(xiàn)，破膠后的瓜爾膠壓裂液可導(dǎo)致孔隙介質(zhì)的流動能力大大下降；破膠溫度或破膠機(jī)理是決定流動能力下降程度的重要因素。另外，研究不同分子量分布的各種破膠液對地層滲透率的影響時發(fā)現(xiàn)，各種破膠液對不同基巖滲透率造成的傷害并不相同：地層基巖原始滲透率越大，聚合物降解產(chǎn)物對地層的傷害程度越嚴(yán)重。屬于生物催化劑，酶與半乳甘露聚糖形成了遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于糖鍵活化能的過渡物，使活化分子大大增多，鍵斷裂速度大大提高，且酶本身在瓜膠降解前后不變，只是參與反應(yīng)過程，反應(yīng)后又恢復(fù)原狀，繼續(xù)參加反應(yīng)。 與胍膠反應(yīng)時可用之不盡。其最大特點(diǎn)是破膠更徹底，對環(huán)境污染小，最使用于淺表地層和環(huán)境敏感區(qū)作業(yè)。而一般的水基壓裂液體系的 pH值在 ，下面是常規(guī)酶在 40℃時對有機(jī)硼交聯(lián)的羥丙基瓜膠壓裂液 (HPG)破膠性能的影響。 這種底物特異性酶可將多糖聚合物降解至不可還原的單糖、二糖或小分子寡糖，從而大大減少聚合物傷害。同時， 國家自然科學(xué)基金申請書 第 18 頁 版本 特異性酶還具有一種獨(dú)特的性能，即作為生物催化劑，在其引發(fā)的反應(yīng)過程中不改變自身的結(jié)構(gòu)，而是以超常的速度起循環(huán)催化反應(yīng)。多糖聚合物糖甘鍵特異性水解酶 ,遵循的是“一把鑰匙配一把鎖”原理 ,只分解多糖聚合物結(jié)構(gòu)中特定的糖甘鍵 ,可將聚合 物降解為非還原性的單糖和二糖。半乳甘露聚糖特異復(fù)合酶可有效地水解半乳甘露聚糖 ,它由兩種 O鍵水解酶組合而成。第二種