生物酶自动解堵聚合物钻井液的试验研究

生物酶型有机解堵剂生物酶型有机解堵剂是以天然有机化合物和微生物培养物为主要原材料，经过特殊发酵和提取工艺加工而成的。

该产品具有多种酶活性，能够利用生物酶的特殊催化作用，针对石油井脏堵问题展开对策，对于井下沉积物、聚合物、脂肪酸盐等各种形式的沉淀都具有一定的溶解能力，可以快速有效地消除产生井脏堵的原因。

本文将从以下几个方面介绍生物酶型有机解堵剂的性能、应用和进展。

一、解堵机理生物酶型有机解堵剂的核心成分是各类酶，包括蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶、淀粉酶等。

这些酶活性高、催化效果好、作用范围广，能够将各种沉积物进行分解与溶解，使井底的堵塞物质得以顺利通畅地流出。

其中，淀粉酶是一种极具生物活力的成分，能够分解出大量的葡萄糖分子，营养丰富，又能够作为其他微生物的营养源，因此淀粉酶的加入不仅可以增强生物酶型有机解堵剂的解堵效果，还能够促进微生物的生长繁殖，形成一种良性循环，从而加速沉积物的降解过程。

二、性能特点1、对井脏堵问题具有快速有效的解决能力，能够在短时间内恢复井下产能，提高油气采收率；2、产品成分天然、安全环保，不会造成地下水、土壤等污染问题；3、生物酶型有机解堵剂具有良好的渗透性和分散性，能够迅速渗透到井壁及周围的地层中，发挥解堵作用，不易残留、不引起二次污染；4、生物酶型有机解堵剂由于是利用微生物的催化作用进行解堵，因此比传统的物理化学方法更加温和，可以有效减少地层损伤和井筒管柱腐蚀的问题。

三、应用范围生物酶型有机解堵剂主要适用于各类油气井（包括注水井、采油井、提气井、气藏注氮井等）井底的沉淀物、聚合物等造成的堵塞问题。

与传统的化学解堵方法相比，生物酶型有机解堵剂除了具有更加理想的解堵效果外，还能够在减弱地层损伤、缩短解堵时间、降低井下接头阻力等方面都具有优越性。

四、发展前景由于生物酶型有机解堵剂具有优越的性能和广泛的应用前景，目前国内外都在不断加强相关技术的研究和开发。

与此同时，随着环保意识的逐渐提高，生物酶型有机解堵剂将会得到更加广泛的推广和应用，成为化解井堵难题的重要手段之一。

生物酶可降解钻井液降解效果评价方法随着社会和经济的发展，油气资源的需求越来越大。

而钻井作为油气资源的开采手段之一，则需利用钻井液进行控制井壁、泥浆冷却等功能，从而对钻井过程进行保障。

然而，传统的钻井液大多可引发环境问题，如污染土壤、水源等。

因此，探索环保钻井液途径，成为减轻油气能源交通压力和保护环境的有效措施之一。

生物酶可降解钻井液，是其中之一。

然而，如何对其降解效果进行评价，则是目前所面临的问题。

评价方法1：残留测定法残留测定法即对生物酶降解后的钻井液中的残留物进行分析。

将生物酶降解前后的钻井液制成试样，通过高效液相色谱仪等检测方法，对生物酶降解后的钻井液中的残留物质进行比对，从而得出其降解效果。

评价方法2：动态流变学钻井液的流变学性质是影响钻井效果的关键因素之一。

因此，通过测量生物酶降解前后钻井液的动态流变学特性，可对其降解效果进行评价。

测量方法主要有旋转圆柱、垂直旋转机等流变仪。

比对生物酶降解前后钻井液的流变参数，如黏度、剪切模量等，从而得出降解效果。

评价方法3：阻力系数法钻井过程中，脱水率的高低则直接关系到钻头的质量和效率。

因此，通过测量钻井过程中生物酶降解前后阻力系数，即可对其降解效果进行评价。

采用应力分散系数测定法，可得到阻力系数，从而得出降解效果。

综上所述，钻井液生物酶降解效果的评价方法，主要涵盖残留测定法、动态流变学和阻力系数法三种。

具体选择哪种方法，需考虑其操作方便、检测准确度等综合因素。

然而，仅仅通过上述方法对降解效果的评价仍存在诸多局限性。

今后，需加强对生物酶及其调节机制及钻井液微生物群的深入研究，从而为钻井液生物酶的优化应用提供更完善的理论基础。

此外，还需要注意到实际环境因素对生物酶降解效果的影响。

在钻井现场，温度、压力等因素均可能对生物酶的活性产生影响，从而影响生物酶对钻井液的降解效果。

因此，在进行评价时，需要考虑到实际环境因素，并对其进行相应的修正，以保证评价结果的准确性。

生物酶解堵增产研究与应用
苏崇华
【期刊名称】《石油钻采工艺》
【年(卷),期】2008(030)005
【摘要】为了解除重质组分污染和钻井滤液污染造成的储层堵塞,研究了当前常用的2种酶阿波罗酶和SUN酶的解堵性能,经过表观分析、稳定性研究、舍茵分析实验、蛋白分析实验、糖组分分析、生物表面活性剂的分析实验、与原油界面张力的测定,认识了2种酶对岩石润湿性的改善、洗油作用、乳化原油能力以及解堵机理.模拟实验结果表明,2种酶均可不同程度地解除地层的重质组分堵塞,特别是用地层水配制的阿波罗酶解堵荆能有效地解除钻井滤液对地层造成的堵塞.介绍了生物酶解堵选井原则,矿场实施工艺方案、施工方案及效果评价,在处理半径1.8 m、阿波罗酶溶液体积分数为4%条件下对海上油田2口油井已实施解堵,增产效果良好,值得类似油田借鉴.
【总页数】5页(P96-100)
【作者】苏崇华
【作者单位】西南石油大学,四川成都,610500;中海石油(中国)有限公司湛江分公司,广东湛江,524057
【正文语种】中文
【中图分类】TE39
【相关文献】
1.曙光油田油井综合解堵增产技术研究与应用 [J], 杨海青
2.生物环保酶解堵增油技术在埕岛油田的应用 [J], 刘晓梅;赵霞;矫恒德
3.川中金华地区油气井堵水增产措施研究与应用 [J], 陈大均;李宾元;王成武;钱治家;王显烈
4.解堵增产剂的研究与应用 [J], 董家斌;李开兴
5.疏松砂砾岩储层弱酸性表活剂降黏解堵增产技术研究与应用 [J], 屈兴华;钟世铭;黄军英;杨昱;乔磊;田娜娟;邱杨
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生物酶可解堵钻井液解堵机理研究生物酶可解堵钻井液解堵机理研究引言：在钻井作业中，由于岩层破裂导致井壁塌陷、钻头漏失以及井筒内钻井液过程中的变压等因素，都可能导致井壁异物阻塞，形成堵塞。

目前市面上常用的解堵方法主要是人工强力冲洗和化学溶解两种。

但是这两种方法都有很大的缺陷，人工强力冲洗会带来排水不利的风险，化学溶解容易造成化学污染。

本文将介绍一种新型的解堵方法，即生物酶可解堵钻井液解堵技术。

方法：生物酶可解堵钻井液由夜光杆菌、金黄色葡萄球菌、碱性蛋白酶、纤维素酶等多种活性成分组成，采用现代生物技术制备而成。

在实验过程中，我们选取了多个钻井堵塞实验样本进行研究，建立了高温高压实验平台。

我们将生物酶可解堵钻井液注入样本中，进行实验观测和数据分析。

结果：研究结果表明，生物酶可解堵钻井液能够有效地分解石灰、水垢、铁锈、砂砾等物质，解除堵塞。

此外，生物酶可解堵钻井液能够加速三维沉淀体的分散，降低黏度，改善排水性质。

实验结果表明，生物酶可解堵钻井液的解堵效果显著，能够快速击破井壁异物，恢复正常泥浆循环。

讨论:生物酶可解堵钻井液的解堵机理是由其中的活性酶分子通过与有机分子和矿物质发生一系列酶促反应而产生的。

生物酶可解堵钻井液主要通过破坏堵塞物表面的纤维蛋白和其他化学物质，消耗其中的有机物和矿物物质，加速其分解和解除。

此外，生物酶还能够降低液体的表面张力和内聚力，消除液流之间的阻力，降低流体黏度，改善泥浆的流动性。

结论：本文所描述的生物酶可解堵钻井液解堵技术被证明是一种高效、经济且环保的解堵方法。

生物酶可解堵钻井液通过溶解井壁异物、解除沉淀物，降低泥浆黏度和增加排水等手段解决了传统解堵方法存在的问题。

在改善钻井作业质量、提高钻井效率和保护环境方面有着巨大的应用前景。

此外，生物酶可解堵钻井液还具有一些其他的优点。

首先，生物酶可解堵钻井液的成分安全、环保，不会对环境和人体造成损害。

其次，生物酶可解堵钻井液具有极强的适应性。

5、渗透率恢复实验方法一、实验目的模拟钻井实际环境，检验生物酶对聚合物的解堵效果。

二、实验内容1.岩心的制作；2.使用岩心流动实验仪评价生物酶对聚合物的解堵效果。

三、实验用仪器及药品1. JHP型岩心压制机；图1 ZNP型膨胀量测定仪2. 40~70目石英砂；3. 模数>3、波美度40~45水玻璃适量；4. 质量百分数50%的Cacl2溶液适量；5. 各种可降解聚合物（以魔芋为例）；6. 上述聚合物降解效果对应最好生物酶（胍尔胶酶）；7. 精度0.0lg天平一台；8. 1000ml玻璃杯、玻璃棒、滴管、搅拌器等；9. JHLS岩心流动实验仪（图1）；10. 50ml量筒；11. 500ml量筒；12. 秒表、氮气瓶等。

四、实验准备工作及操作说明1）操作说明岩心压制仪使用较简单，此处不再说明。

JHLS岩心流动实验仪是荆州市现代石油科技发展有限公司生产的用于评价钻井液、完井液等入井流体与储层岩心接触的工程试验，它包括岩心静态敏感性试验、流体接触程序评价，钻井、完井液损害深度和程度的评价。

其主要组成部分及工作原理如图2：图2 JHLS岩心流动试验仪1、平流泵；2、中间容器；3、快速接头；4、精密压力表（25Mpa）；5、岩心夹持器；6、环压泵；7、阀门；8环压表；9、量筒。

本试验使用压力氮气瓶代替平流泵（1）。

2）准备工作1．测量实验岩心的长度（L），实验统一使用直径25mm岩心；2．将岩心进行抽空饱和；3．按实验图连接试验流程。

五、实验步骤1）岩心制作其基本步骤如下：1、称取同等质量的水和无水氯化钙，将氯化钙溶于水中形成质量百分数50%的CaCl 2溶液备用。

2、准备适量的水玻璃（波美度38~45；模数>3）备用。

3、称取40g 石英砂（40-70目），将其与3mlCaCl2溶液混合均匀；稍后加入3ml 水玻璃搅拌均匀。

4、将混合好的石英砂装入圆筒形模具，合上后盖，用岩心压制机逐渐增压至25MPa ，保持压力30min （此间要求压力>20Mpa ）后取出岩心。

生物酶技术在火山岩气藏筛管水平井解堵应用张应安【摘要】根据长深气田Ⅰ类火山岩气藏自然产能较高,采用水平井筛管完井,但在钻井过程中泥浆污染严重,使储层受到伤害,影响了自然产能的发挥.为解除钻井泥浆在井壁产生的泥浆滤饼的侵蚀,恢复储层的渗透能力,针对水平井筛管完井的实际情况,应用生物酶对钻井泥浆体系聚合物分子链的降解作用可解除泥浆滤饼污染的特点,进行了室内实验与现场应用.该生物酶解堵技术在吉林油田火山岩气藏水平气井现场应用,成功解除了储层污染,恢复了水平井的自然产能,为长深气田Ⅰ类火山岩气藏水平井产能发挥开辟了新途径.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2010(010)019【总页数】5页(P4623-4627)【关键词】生物酶;解堵;泥浆污染;水平井;火山岩气藏【作者】张应安【作者单位】大庆石油学院,大庆163318;吉林油田分公司采油工艺研究院,松原138000【正文语种】中文【中图分类】TE357.46长深气田位置位于松辽盆地南部长岭断陷中部凸起带哈尔金构造,该构造带在营城组沉积时一直处于隆升状态,具有火山活动与构造运动双重成因机制。

火山岩岩性识别结果表明,长深气田火山岩以流纹岩为主,角砾熔岩和熔结凝灰岩次之;储集空间以裂缝型、孔隙型和裂缝—孔隙型为主。

2005年 9月,吉林油田在松辽盆地南部长岭断陷构造高部位钻探了长深 1井,营城组火山岩地层含气井段长,近火山口的火山岩储层物性好,含气饱满,中途测试获得了46×104 m3/d的高产气流,随后又进行了评价井、控制井及探井的钻探及试气工作,都获得了气层或良好的含气显示,预示着长岭断陷良好的天然气勘探和开发前景。

长深气田营城组Ⅰ类火山岩气藏采用水平井筛管完井方式开采。

但由于Ⅰ类火山岩储层裂缝发育,泥浆滤液侵入,造成储层污染,严重影响产能发挥,针对水平井筛管完井的特点和生物酶解堵作用机理[1],进行了生物酶解堵技术现场试验,试验获得成功,解除了储层污染,恢复了水平井的自然产能,为长深气田Ⅰ类火山岩气藏水平井产能发挥开辟了新途径。

生物酶在石油开采中的应用研究摘要：生物酶是从自然界提取的生物制剂，可生物降解，迅速剥离近井地带结晶、堆积在岩石颗粒上的蜡及沥青质，使岩石润湿性由油湿转变为水湿，降低原油在地层空隙中的流动阻力，对设备、环境和人员无伤害，具有经济、高效、环保的特点。

该技术已经在许多大型油田成功应用，并取得非常好的效果。

关键词：生物酶;解堵技术;研究与应用1.生物酶生物酶是一种非酸解堵剂，是由酶主导的多种天然提取物，其主要成分为营养激活剂（BVA等）、蛋白质-复合酶（NOYYES）、生物活性因子（BIOA）和生物活性因子（BIOO）。

生物酶具有非常高的释放固体表面原油的能力，这是由生物酶自身剥离原油的生物性质所决定的。

生物酶分子是两极性分子，当其遇到油--固体混合物时，其亲油性首先发挥作用，可以将近井地带结晶、堆积在岩石颗粒上的蜡及沥青质剥落下来，接着生物酶附着在固体表面，使其它油分子不能再附着这部分固体。

生物酶可以改变岩石润湿性，使其由油湿转变为水湿，降低原油在地层空隙中的流动阻力，使原油从岩石颗粒表面释放，从微孔隙中析出，并使流动的油滴在地层中聚集。

同时生物酶还具有一定的降粘、降解作用，可将饱和蜡降解为不饱和烯烃。

由于生物酶具有溶于水不溶于油的特性，进入水中的酶分子，可以被水运送到砂岩地层周围更远的地带，并打开新的流通通道，在砂岩地层中产生新的出油通道，达到驱油、提高采收率的目的。

2.生物酶的结构生物酶是具有催化功能的蛋白质。

象其他蛋白质一样，酶分子由氨基酸长链组成。

其中一部分链成螺旋状，一部分成折叠的薄片结构，而这两部分由不折叠的氨基酸链连接起来，而使整个酶分子成为特定的三维结构。

3.生物酶的特性3.1 高效性用酶作催化剂，酶的催化效率是一般无机催化剂的107～1013倍。

3.2 专一性一种酶只能催化一类物质的化学反应，即酶是能促进特定化合物、特定化学键、特定化学变化的催化剂。

3.3 低反应条件酶催化反应不象一般催化剂需要高温、高压、强酸、强碱等剧烈条件，而可在较温和的常温、常压下进行。

生物酶可解堵钻井液体系的在油层保护技术中研究与应用摘要：生物酶可解堵钻井液是一种新型钻井液体系，它利用生物酶能将钻井液处理剂降解为二氧化碳和水的生物催化特性，使井壁先前形成的泥饼自动破除而解堵。

破除的时间可以根据生物酶对体系的催化降解特性人为控制，从根本上改进了解堵工艺，实现对地层无污染、室内研究和现场应用表明，该体系能实现对地层无污染、无伤害钻进，完井后地层的渗透性恢复高，油气井产量大。

关键词：生物酶；可解堵；钻井液完井液；油气层保护0 前言生物酶可解堵钻井液是利用现代生物技术的优势，创造性的将生物酶应用于石油开采领域，此种新型的钻井液体系利用生物酶的生物降解特性，将钻进过程中侵入地层和粘附在井壁上的钻井材料转化为二氧化碳和水。

将钻井和完井相结合，并兼顾环境保护和储层保护，在钻井完成后不需要采用压力解堵、酸化解堵、油溶解堵、破胶解堵等技术，储层先前形成的泥饼在生物酶的作用下自动降解破除，且破除的时间可以根据生物酶对体系的催化降解特性人为控制，泥饼破除后产层孔隙中的阻塞物消除，从而使地下流体通道畅通，从根本上改进了解堵工艺，实现对地层无污染、无伤害钻进，完井后地层的渗透性恢复高，油气井产量大，节约生产成本[1]。

1 作用原理生物酶可解堵钻井液体系利用生物酶能够对钻进过程中侵入地层和粘附在井壁上的钻井液材料进行生物降解的特殊性能，在钻开产层前几十米，通过选择加入特殊的复配生物酶制剂和相应的化学试剂，在近井壁形成一个渗透率几乎为零的护壁层，达到稳定井壁的效果。

钻进结束后，该层中的钻井液材料在生物酶的催化作用下发生生物降解，由长链大分子变成了短链小分子，粘度逐渐下降，先前形成的泥饼自动破除，产层孔隙中的阻塞物消除，从而使地下流体通道畅通，恢复地层渗透率[2]。

在该过程中，酶分子作为一种催化剂参与反应，其结构及活性不发生变化，相反酶在氧化分解过程的同时可利用释放的能量来完成其自身的新陈代谢，不断进行生长繁殖和自我更新。

复合生物酶微生物降粘解堵技术应用分析摘要：针对部分油井原油物性差造成储层孔道堵塞、产量下降的问题，常规解堵措施对油井污染解堵效果不理想，为此开展了复合生物酶微生物降粘解堵技术试验，在不动管柱条件下，通过油套环空泵注复合生物酶微生物体系，溶解重质组份，降低原油粘度，恢复单井产能，为后续油井解堵技术应用推广提供技术支撑。

关键词：生物酶；微生物；有机堵塞1、前言A油田属于典型的“三低”油田，部分油井原油粘度高，含蜡量、含胶量高，在开发过程中因地层温度和压力变化造成重质组份析出，沉积堵塞孔道，导致产量下降。

常规措施对有机污染解堵效果不理想。

为此，开展复合生物酶微生物降粘解堵技术试验。

在不动管柱条件下，通过油套环空泵注复合生物酶微生物体系，溶解重质组份，降低原油粘度，恢复单井产能。

2、降粘解堵机理研究2.1 生物酶作用机理生物酶是将微生物代谢产物根据功能、用途复配后形成的用于提高原油采收率的生物制剂。

其主要作用机理如下：（1）生物酶制剂具有良好的乳化作用，加入地层后可迅速的降低岩石—油—水系统的界面张力,形成油一水乳状液。

（2）生物酶制剂作为一种水溶性增产产品,可以使储层岩石表面的润湿性从油湿向水湿转化,从而改变储层岩石的润湿状态,明显改变岩石润湿性,降低油—岩层间的界面张力,释放储层岩石颗粒表面碳氢化合物,清洁油岩,使原油易于从岩石表面剥离下来。

（3）油水界面张力降低,可对部分低渗透、特低渗透泥岩油藏,产生预防水锁水敏等水伤害的作用,减缓油层注水过程中的有机和无机结垢,降低原油携砂能力,减少流体与砂岩的摩擦,从而达到稳定油藏结构,提高保护油藏的效果。

（4）生物酶能够在油藏表层和岩石表面形成一层有效的活性分子膜结构(微生物代谢产生的活性聚合物),阻止沥青质、胶质、石蜡等重质组分沉积,并同蜡晶等有机成分发生催化作用,促进蜡晶的崎变,改变蜡晶形态,阻止蜡晶体进一步生长,从而有效地防止油藏重质沉积结垢的发生。

（5）生物酶制剂通过渗流作用进入微小孔道,将原油剥落降粘带出孔隙。

生物酶降解聚合物钻井液
刘徐慧;陈强;陈馥;马宁
【期刊名称】《石化技术与应用》
【年(卷),期】2008(026)003
【摘要】实验所用聚合物钻井液配方(质量分数,下同)为:OCMA黏土5%,两性离子聚合物增稠剂0.3%,两性离子聚合物降黏剂0.3%,低黏羧甲基纤维素钠0.8%,自来水93.6%.选用酰胺特异酶、纤维素酶和碱性蛋白酶对聚合物钻井液进行降解反应.结果表明,前2种酶对聚合物钻井液具有较好的降解作用,而后者对钻井液的降黏效果较差;3种酶在降解的同时不会引起钻井液滤失量的大幅增加;酰胺特异酶对聚合物钻井液的降解效果最好,其最佳实验条件为:温度50℃,pH值5～7,用量0.3%.【总页数】4页(P230-233)
【作者】刘徐慧;陈强;陈馥;马宁
【作者单位】西南石油大学,化学化工学院,四川,成都,610500;中海油田服务公司油田化学事业部,泥浆公司,天津,300452;西南石油大学,化学化工学院,四川,成
都,610500;西南石油大学,化学化工学院,四川,成都,610500
【正文语种】中文
【中图分类】X781
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1.运用生物酶降低聚合物钻井液引起的地层伤害 [J], 李云波;乌效鸣;蔡记华
2.生物酶自动解堵聚合物钻井液的试验研究 [J], 吕华珍;唐佳芝;王虎;杜晶;李瑞
3.生物酶对钻井液的降解性能影响因素及解堵作用研究 [J], 李公让
4.生物酶可降解钻井液降解效果评价方法 [J], 刘浩;蔡记华;肖长波
5.生物酶对CMC水凝胶和钻井液降解效果的影响 [J], 石荆京;朱文茜;郑秀华因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

收稿日期:2003-04-30　作者简介:李云波(1979-),湖北荆州人,中国地质大学(武汉)硕士在读,石油工程专业,研究方向为钻井液,湖北省武汉市鲁磨路,cloudwave 1@2631sina 1com 。

运用生物酶降低聚合物钻井液引起的地层伤害李云波,乌效鸣,蔡记华(中国地质大学〈武汉〉工程学院,湖北武汉430074)摘　要:聚合物钻井液是目前国内许多油田使用的主要钻井液体系之一,也是水文水井钻井液的发展方向之一。

但采用聚合物钻井液钻井会对地层造成诸多伤害。

详细介绍了生物酶降解聚合物的作用机理,通过粘度降低、渗透率恢复和泥饼清除实验,表明生物酶具有良好的降低地层伤害效果。

利用中东地区一个多油层井的对比实验,证明了运用生物酶的优越性。

关键词:生物酶;聚合物钻井液;地层伤害中图分类号:TE254 文献标识码:A 文章编号:1000-3746(2003)S1-0261-03U se Biologic E nzyme to Alleviate the Dam age by Polymer Drilling F luid ΠLI Yun 2bao ,WU Xiao 2ming ,C AI Ji 2hua (China University of G eosciences ,Wuhan Hubei 430074,China )Abstract :P olymer drilling fluid is one of the m ost comm only used drilling fluid systems in the oilfields.I t is als o the current trend for water well drilling fluid.But it will cause serious reserv oir damages.This paper explains the operation mechanism of the enz 2yme on polymer ,and provides the results of viscosity experiment ,permeability resume experiment and mud cake cleaning experi 2ment.An on 2the 2spot experiment conducted in M iddle East area dem onstrates it be an effective method to clean out the reserv oir damages by adding enzyme into the drilling fluid.K ey w ords :enzyme ;polymer drilling fluid ;reserv oir damage 不分散低固相聚合物钻井液(以下简称聚合物钻井液)是国外20世纪60年代发展起来的一种钻井液体系。