论文摘要
三次采油中普遍存在乳化现象,原油乳化形成的水包油乳状液可降低原油粘度,油包水乳状液可增加扫油面积,从而提高原油采收率。但是关于乳状液的研究一般针对化学驱,本文在实验室内利用铜绿假单胞菌WJ-1作用于新疆原油,发现微生物作用原油可以形成稳定的乳状液。因此微生物驱油过程中乳状液的研究是一个重要而且新颖的课题。本论文通过对生物乳状液的动态变化特征以及空间分布特征进行系统分析,主要针对生物乳状液的形成机理以及稳定性影响因素进行研究。1、铜绿假单胞菌WJ-1利用原油为碳源产生生物表面活性剂鼠李糖脂,鼠李糖分子在油水界面的定向吸附降低了单位面积上油水界面能,防止液滴自发聚并引起的动力学不稳定性,使体系的乳化易于自发。同时,乳状液液滴半径减小增加了油水界面积,从而增大了菌体与原油的接触机会。鼠李糖分子的亲水亲油结构,使得鼠李糖分子可以定向吸附在油滴表面形成稳定的表活剂胶束,通过外围的亲水基团,在水相中增溶原油,不仅提高了原油的可利用性,同时也增加了乳状液的稳定性。2、菌体因为自身亲水亲油性在油水界面上吸附,细胞之间的相互作用形成稳定的网状结构,增强了油滴界面膜的机械强度,阻碍液滴破裂；与邻近油滴之间形成空间阻碍的屏障,阻碍油滴聚并,增加乳状液稳定性。3、配制不同营养剂（糖蜜）浓度的原油乳状液,通过对比得到糖蜜浓度在0.3%至0.5%范围内时原油乳状液乳化程度最好；在不同含水率和鼠李糖脂纯品共同作用下,鼠李糖脂浓度高于临界胶束浓度（0.02g/L）时,原油乳化程度随鼠李糖脂浓度和含水率呈正相关；微生物介导的原油乳化是微生物菌体和代谢产物共同作用的结果,只有在含水率为90%的情况下才出现最佳乳化状态；实验还发现,在一定表活剂浓度条件下,生物表面活性剂介导的乳化同样符合相体积理论,即当含水率低于20%,水包油型乳状液有转化为油包水型乳状液的趋势。