生物酶可解堵钻井液体系的研究

论文摘要

生物酶可用于解堵体系清除钻井液对地层的伤害,具有环保、无腐蚀、使用中不损耗等诸多优点,近年来作为一项前瞻应用技术,备受国内外重视。本文首先通过粘度衰减实验,针对常用可生物降解钻井液处理剂,优选出两种最佳降解酶XV1和DF2,进一步开展了酶作用的动力学研究,确定优化使用条件;采用了底物保护和固定化等技术,提高了酶的最高适用工作温度。将暂堵技术与生物酶解堵技术相结合,借助泥饼清除实验和渗透率恢复实验,优选出最易被生物酶降解的钻井液主要处理剂以及最佳封堵剂,研制出三套生物酶可解堵钻井液体系配方。通过泥饼清除实验、岩心流动实验以及高温老化等实验表明,本文研制的生物酶可解堵钻井液配方的泥饼清除效果良好,解堵后岩心渗透率恢复率较高,并具有较好的抗温性能,证明生物酶可解堵钻井液体系具有较好的保护油气层效果,为尽早开发出生物酶可解堵钻井液应用技术打下了基础。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 生物酶解堵技术的优点
• 1.2 本文主要研究工作
• 第二章 生物酶解堵钻井液研究现状
• 2.1 酶性质的研究
• 2.1.1 酶的分类
• 2.1.2 酶的作用机制
• 2.1.3 酶作为催化剂的显著特点
• 2.1.4 酶动力学
• 2.1.5 固定化酶
• 2.1.6 嗜热酶
• 2.2 几种典型生物酶的作用机理
• 2.2.1 α-淀粉酶
• 2.2.2 纤维素酶
• 2.3 生物酶解堵钻井液研究现状
• 第三章 实验方法
• 3.1 酶的米氏常数的测定
• 3.1.1 DF2 米氏常数的测定
• 3.1.2 XV1 米氏常数的测定
• 3.2 酶活力的测定
• 3.2.1 DF2 活力的测定
• 3.2.2 XV1 活力的测定
• 3.3 固定化酶的制备
• 3.3.1 药品及仪器
• 3.3.2 制备方法
• 3.4 流变性的测定
• 3.4.1 实验仪器
• 3.4.2 实验步骤
• 3.4.3 计算公式
• 3.5 滤失量的测定
• 3.5.1 符号及单位
• 3.5.2 室温中压滤失量
• 3.5.3 实验仪器
• 3.5.4 实验步骤
• 3.6 泥饼清除实验
• 3.6.1 实验仪器
• 3.6.2 实验步骤
• 3.7 多功能岩心流动实验仪测试方法
• 3.7.1 仪器
• 3.7.2 实验步骤
• 第四章 解堵生物酶的优选和优化
• 4.1 常用解堵生物酶优选方法的确定
• 4.1.1 分光光度计比色法
• 4.1.2 粘度衰减法
• 4.2 处理剂最佳降解酶的优选
• 4.2.1 处理剂的30℃最佳降解酶的优选
• 4.2.2 处理剂的50℃最佳降解酶的优选
• 4.3 最佳降解酶的催化反应动力学研究
• 4.3.1 最佳降解酶米氏常数的测定
• 4.3.2 DF2 活力的主要影响因素
• 4.3.3 XV1 活力的主要影响因素
• 4.4 最佳降解酶热稳定性研究
• 4.4.1 XV1 的热稳定性实验
• 4.4.2 PJ1 的热稳定性实验
• 4.4.3 DF2 的热稳定性实验
• 4.4.4 XV1 的热稳定性的改进
• 4.4.5 DF2 的热稳定性的改进
• 4.5 本章小结
• 第五章 生物酶可解堵钻井液体系实验研究
• 5.1 生物酶可降解处理剂的优选
• 5.2 暂堵剂的优选
• 5.3 处理剂的抗温性实验
• 5.4 生物酶可解堵钻井液体系的性能评价
• 5.4.1 泥饼清除实验
• 5.4.2 渗透率恢复实验
• 5.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间取得的学术成果
• 致谢