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高 温淀 粉 酶 、 维 素 酶 、 一 粉 酶 ① 号 、 一 粉 酶 ② 纤 ａ淀 ａ淀
号 、 白酶 。其 中 ， 合 酶指 的是 饲 用 复合 酶 ； 酶 蛋 复 乳
生 、 和颗 粒 、 保 多酶 片 、 酵母 粉 是用 于助 消化 的药 品 ；
六 必治 即六 必 治牙膏 ， 效成 分为 生物 活性 酶 ； 尔 功 胍
第 １ ９卷
２ ２ １ 年 ０
第３ 期
５月
安 全 与 环 境 工 程
Ｓａ ｅ ｙ ａ ｄ Ｅｎ ｒ ｎｍｅ ａ ｆ ｔ ｎ ｖｉｏ ｎｔ ｌＥｎｇ ｎｅ ｒｎｇ ｉ ｅｉ
Ｖｏ１ １ ＮＯ ．９ ．３
Ｍ ａ ｙ ２０ １２
生 物酶 自动解堵聚合物钻井 液 的试验研究
ｔｏ ｉｎ
０ 引 言
在油 田和 煤层 气 钻 采 时 ， 层 伤 害是 一 重 大 问 储
题 ， 论是钻 井 过程 中钻 井 液 侵入 储 层 对 储层 的伤 无 害 ， 是压裂 过 程 中压 裂 液 中未 降解 的残 渣对 储 层 还
１ 试 验 材料 与试 验 机 理
１ １ 生 物 酶 ． １ １ １ 生 物 酶 的 特 性 ． ．
耗 的 ， 以还可 以 回收利用 。 所
１ １ ２ 试 验 用 生 物 酶 ．．
为 ２ ～ ７ 。试 验 时 将 聚 合 物 （ 粘 剂 ） 三 类 ， ４ ２ｈ 提 分
Ｃ ＭＣ、 Ｃ、 ＡＣ、 硼 视 为一 类 ， Ｃ ＨＥ Ｐ 雷 以 ＭＣ为 代 表 ；
胍 尔胶 、 田菁 粉 、 Ｇ、 芋视 为一 类 ， Ｓ 魔 以瓜 尔 胶 为 代 表 ； Ｃ单 独 为 一 类 。每 次 粘 度 衰 减 试 验 都 进 行 了 Ｘ
于粘 度衰 减试 验 （ 也称 降粘 试 验 ） 作 相 对 简 单 ， 操 因 此先 做粘 度 衰减 试验 ， 出具 有 降粘效 果 的配 方 ， 找 再
（ ）易变 性 失活 。生 物酶 蛋 白质 与 其 他 蛋 白质 ４
的不 同之 处 在 于具 有 活 性 中 心 ， 当 受 到 紫 外 线 、 但 热 、 线 、 面 活 性 剂 、 属 盐 、 酸 、 碱及 其 他 化 射 表 金 强 强 学试 剂如 氧化 剂 、 原剂等 因 素影 响时 ， 还 生物 酶蛋 白
未加 生物 酶 的对 比试 验 。
试 验所 用生 物酶 共有 １ ２种 ， 主要从 饲 料 、 医药 、
图 １为 复合 酶对各 种提 粘剂 的降 粘效果 。 由图 １可 以看 出 ， Ｘ 除 Ｃ外 ， 合 酶对 其 他 ８种提 粘 剂 均 复
清 洁和 常用 工业 酶里 选取 ， 它们 分 别是 复合 酶 、 酶 乳
生 、 和颗 粒 、 保 多酶 片 、 酵母 粉 、 六必 治 、 尔胶酶 、 胍 抗
有 一定 的降 粘作用 ， 降粘效 果各 不相 同 ， 但 魔芋 降粘
速 度最快 ， 硼和 Ｐ Ｃ 的降粘速 度最 慢 。 雷 Ａ 图 ２为各 种单 一 酶 对聚 合 物 Ｃ ＭＣ、 尔 胶溶 液 胍 的 降粘 效 果 。 由图 ２可 以看 出 ： 必 治 和 ４种 药 品 六
学 键 、 定化 学变化 的催 化剂 。 特
收 稿 日期 ：Ｏ ｌ０一８ ２ ｌ一６ｏ
修 回 日期 ：０ １０ —７ ２ １～９０
作者 简介： 吕华 珍 （ ９ ６ ） 女 ， 士研 究 生 ， 要 研 究 方 向 为 钻进 液 与岩 土 工 程 浆 液 。 Ｅｍａ ：ｖ ｈ ａｈ ｎ １ ６ ｃｒ １８一 ， 硕 主 — ｉ ｌ＿ ｕｚ ｅ ＠ ２ ．ｏ ｌ ｎ
第 ３期
吕 华珍 等 ： 生物 酶 自动 解 堵 聚 合 物 钻 井液 的试 验 研 究
（ ）低反应 条 件 。生 物酶 催 化反 应 不 像 一般 催 ３ 化 剂需 要 高温 、 高压 、 酸 、 强 强碱 等剧 烈条 件 ， 它可 在 较 温 和 的常温 、 常压 下 进行 。
降解 聚合 物 时才 能实 现相应钻 井 液 的 自动解堵 。由
降粘效果 十分 明显 ， 粘度 下降快 ， 且降解 彻底 ； 淀粉 酶
①号对 聚合物 Ｃ ＭＣ溶液 的降 粘效 果较 明显 ， 粉酶 淀 ②号对 聚合物胍尔胶 溶液的降粘 效果较 明显 ； 白酶 蛋 对聚合物 Ｃ ＭＣ溶液有一定 的降粘效果 。 图 ３为 不 同温度下 各种单 一 酶对 聚合 物 Ｘ Ｃ溶
ｍ ｅ ｈ ｇｈ ｉ ａ ｏｔｎｅ ｅ ｓ ｒｌ ｃ ｅ ｈ ｕｔ ｍ ａ ｉ ｂｌ ｃ ｎｇ ｏ ｈｅ ｃ ｒ ｓ ｏｎ ｎ ｉｌｎ ｌ ｄ． ｒ ｔ ｏｕ ｔｃ ｎｎ ｃ ｓ ａ ｉｙ ａ ｈｉｖｅ ｔ ｅ ａ ｏ ｔｃ ｕｎ ｏ ｋｉ ｆｔ ｏｒ ｅ ｐ ｄｉ ｇ ｄｒｌｉ ｇ ｆｕｉ Ｋｅ ｒ ：ｅ ｚ ｍ ｅ ｐｏ ｙ ｅ ｒｌｉ ｌ ｄ； ｉ ｃ ｓｔ — ｅ ｕｃｎｇ ｅ ｆ ｃ ； ｕｔ ｙ ｗｏ ｄｓ ｎ ｙ ； ｌ ｍ ｒｄ ｉｌｎｇ ｆｕｉ ｖ ｓ ｏ ｉｙ ｒ ｄ ｉ ｆｅ ｔ ａ ｏｍａ ｉ ｎｂｌ ｃ ｎｇ； ｅ ｅ ｖ ｉ ｏ ｅ — ｔｃ ｕ ｏ ｋｉ ｒ ｓ ｒ ｏ ｒｐｒ ｔ ｃ
物 ， 低 钻 井 液 粘 度 ， 少 渗 流 阻 力 ， 现 储 层 保 降 减 实
护 ＿ 。为此 ， １ Ｊ 笔者 通 过 试 验 研 究 了生 物 酶 对 常 用 提 粘剂 形成 的 聚合物 钻井 液 的 ｌ Ｏ 倍 。 Ｏ ～ｌ ＂
（ ）专 一性 。一 种生物 酶 只 能催 化 一类 物 质 的 ２ 化 学反应 ， 即生物 酶是仅 能促 进 特定化 合 物 、 定 化 特
质 的二级 、 级结 构 有 所 改 变 ， 变 性 失 活 ， 生 物 三 易 但 酶 的最适 宜反 应条 件 是在 温和 的环境 中 。
进 行 渗透 率恢 复试 验 ， 以观测 其 自动解 堵 效果 。
２ １ 粘 度衰 减试 验 ． 大 部分 生 物 酶 的粘 度 衰减 试 验 在 室 温 下进 行 ， 聚合 物溶 液 均 按 照 ４ ０ ％ 的浓 度 配 制 ； 物 酶 的加 量 生
吕 华珍， 唐佳芝， 虎， 晶， 瑞 王 杜 李
（ 中国地 质 大 学工程 学院）
摘 要 ：为 了选 择 对 常 用 提 粘 剂 形 成 的聚 合 物 钻 井 液 具 有 自动 解 堵 效 果 的 生 物 酶 ， 过 粘 度 衰 减 试 验 和 渗 透 率 恢 通
复试 验 ， 辅 以显 微 镜 观 测 ， 究 了 １ 并 探 ２种生 物酶 对 ９种 常 用 提 粘 剂 形 成 的 聚 合 物 钻 井 液 的 降 粘 效 果 和 解 堵 效 果 。 结 果 表 明 ： 维 素 酶 和胍 尔胶 酶对 聚合 物 钻 井液 的 降 粘 效 果 十 分 明 显 ； 尔 胶 酶 对 胍 尔 胶 溶 液 和 雷 硼 溶 液 的 自 动 纤 胍
Ｅｘ ｒ ｍ ｅ ａ ｔ ｄ ｆ Ｅｎ ｙ ｅ Ａｕ ｏ ａ ｉ ｐｅ ｉ ｎｔ ｌＳ ｕ ｙ ｏ ｚ ｍ ｔ ｍ ｔｃ Ｕｎｂ ｏ ｋｉ ｌ ｃ ｎｇ
Ｐｏ ｙ ｅ ｉｌｎｇ Ｆｌ ｉ ｌ ｍ ｒ Ｄｒ ｌｉ ｕ ｄ
ＬＶ ｕ －ｈ ｎ， Ｈ ａｚ ｅ ＴＡＮＧ ｉ—ｈ ， ＡＮＧ ｕ， Ｊａｚ ｉＷ Ｈ ＤＵ ｉ ｇ， ｉ Ｊｎ ＬＩＲＵ
ｇ ｍ ｎ ｙ ｅｏ ａ ｕ ｓ ｌ ｔｏ ｎ ｉ ｎ ｏ ｕ ｉ ｎ ｉ ｑ ｉ ｏ ｄ，ａ ｄ ｅ ｚ ｍ ｅ ｃ ｎ ｄ ｇ ａ ｅ ｔ ｅ ｐ ｌ — ｕ ｅ ｚ ｍ ｎ Ｇｕ ｒ ｇ ｍ ｏ ｕ ｉ ｎ ａ ｄ Ｌｅ Ｐｅ ｇ ｓ ｌ ｔｏ ｓ ｕ ｔ ｇ ｏ ｅ ｎ ｎ ｙ ａ ｅ ｒｄ ｈ ｏ ｙ
生物 酶 是 从 生物 体 中 产 生 的 ， 有 特 殊催 化 功 具
能 的蛋 白质 。生物 酶蛋 白质 与其 他蛋 白质 的不 同之
的伤 害 ， 都会 增 大储 层 流体 的渗流 阻力 ， 降低 油气 采
收量 。而 生物 酶可 以有 效降解 钻井 液 中的 常用聚合
处在 于其具 有 活性 中心 。其 特性 如下 ： （ ）高 效性 。生物 酶 的催 化效 率 是一 般 无机 催 １
（ ａ ｕｔ ｆＥｎ ｉｅｒｎ Ｃ ｉａＵ ｉｅｓｔ ｆ Ｇ ｏｃｅｃｓ Ｗｕ ａ ３ ０ ４ Ｃ ｉａ Ｆ ｃ ｌ ｏ ｇ ｎ ｅｉｇ， ｈ ｎ ｎｖ ｒｉ ｏ ｅｓｉｎ ｅ ， ｈ ｎ４ ０ ７ ， ｈｎ ） ｙ ｙ
Ａｂ ｔａ ｔ ｓｒ ｃ ：Ｔｈ ｓ ｐ ｐ ｒ ｅ ｐ ｏ ｅ ｈ ｉ ｃ ｓｔ — ｅ ｕ ｉ ｇ ｅ ｆ ｃ ｎ ｎ ｌ ｃ ｉ ｇ ｅ ｆ ｃ ｉｈ ａ ｅ ｃ ｕ ｅ ｙ １ ｉ ａ ｅ ｘ ｌ ｒ ｓ ｔ ｅ ｖ ｓ ｏ ｉｙ ｒ ｄ ｃｎ ｆｅ ｔ ａ ｄ ｕ ｂ ｏ ｋ ｎ ｆｅ ｔ ｗｈ ｃ ｒ ａ ｓ ｄ ｂ ２