小核菌硬葡聚糖發酵液作為油田鉆井液處理劑的應用制造技術

本發明專利技術涉及小核菌硬葡聚糖發酵液作為油田鉆井液處理劑的應用。可以在溫度低于130℃，礦化度小于20000mg/l，pH1-12范圍內的地層環境下使用，克服了目前生物聚合物類產品耐溫性差、易受地層礦化度及pH影響等不利因素，適用范圍更廣，耐受惡劣地層條件能力更強。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種小核菌硬葡聚糖發酵液的新用途，特別是一種小核菌硬葡聚糖發酵液作為油田鉆井液處理劑的應用。
技術介紹
隨著近年來石油勘探開發向深部和海上發展，深井、超深井以及特殊工藝井鉆探越來越多，針對鉆井液技術發展的需要，促使油田化學工作者不斷開發新型鉆井液處理劑。目前較為普遍使用的鉆井液有以下幾類:分散鉆井液(Dispersed Drilling Fluids)、油基鉆井油(Oil—based Drilling Fluids)、合成基鉆井液(Synthetic Drilling Fluids)、氣體型鉆并流體(Gas—typed Drillg Fluids)、聚合物鉆井液(Polymer Drillig Fluids)。分散鉆井液(Dispersed Drilling Fluids)是指用淡水、膨潤土和各種對粘土與鉆屑起分散作用的處理劑(簡稱為分散型)配制而成的水基鉆井液。但分散型鉆井液的抑制性和抗污染能力較差，并且由于體系中固相含量高，對鉆井液的泵送、提高鉆速和保護油氣層等方面均有不利的影響。油基鉆井油(Oil—based Drilling Fluids)是指以油(柴油或礦物油)為連續相的鉆井液。由于其配制成本較高，以及使用時會對環境造成一定污染，因而使其應用受到一定的限制。聚合物鉆井液(Polymer Drillig Fluids)是以某些具有絮凝和包被作用的高分子聚合物作為主處理劑的水基鉆井液。這些聚合物可使鉆井液中各種固相顆粒保持在較微細顆粒狀態。其主要優點表現在:(1)鉆井液固相含量低，鉆速可明顯提高，對油氣層的損害程度小；(2)剪切稀釋性強。環空流體的粘度、切力較高，攜帶巖屑的能力強；鉆頭噴嘴處流動阻力較小，有利于提高鉆 速；(3)聚合物處理劑具有較強的包被和抑制分散的作用，有利于保持井壁穩定。聚合物鉆井液存在在問題。上述化學類鉆井液中含無機物、有機聚合物、油品、巖屑和重金屬等有毒物質，這些物質會嚴重污染環境。而人們環保意識的增強，國內環保法律、法規的日益健全，對在油氣鉆井中有著重要地位的鉆井液的環保性能有了更新的、嚴格的要求，所以鉆井液除了應該實現基本功能以外，還要滿足環保排放標準，不污染周圍的環境(包括土壤、動植物、地下水等)，不影響農作物生長及施工人員的健康安全等條件。近年來國外研發人員在對聚合物鉆井液的選擇上進行了大量研究，主要成果是，用丙烯酸類聚合物、淀粉的衍生物、生物聚合物以及聚環氧乙烷等處理劑可以配制出不同類型的聚合物鉆井液體系。小核菌硬葡聚糖(Scleroglucan)是小核菌(Sclerotium sp.)通過發酵所分泌出的一種胞外多糖。目前，在國際市場中，小核菌硬葡聚糖普遍應用在化妝品中，多做為保濕、抗炎、增稠成分。但是，目前未發現有將小核菌硬葡聚糖發酵液作為油田鉆井液處理劑的應用。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服現有技術的不足，提供一種小核菌硬葡聚糖發酵液作為油田鉆井液處理劑的應用，小核菌硬葡聚糖發酵液具有耐高溫、耐剪切、耐礦化度等特點，可以很好調節鉆井液性能。本專利技術解決其技術問題是通過以下技術方案實現的:一種小核菌硬葡聚糖發酵液作為油田鉆井液處理劑的應用。所述的油田鉆井液處理劑包括如下重量百分比的組分:小核菌硬葡聚糖發酵液2%_90%，水 10-98%。所述小核菌硬葡聚糖發酵液采用原位分離發酵法進行發酵生產，小核菌硬葡聚糖發酵中多糖含量為0.1%-2.5。所述小核菌硬葡聚糖發酵液原位分離發酵法進行發酵生產法的步驟為:(I).菌種培養:在恒溫搖床或種子發酵罐中培養小核菌種子液。(2).利用發酵罐對小核菌進行發酵:將配制好的發酵培養基通過連續滅菌裝置進行滅菌后，進入空消滅菌后的發酵罐中，將培養好的小核菌種子液通過無菌接種管道以2 5%的比例接入發酵培養基中進行發酵培養，發酵條件為:初始通風比為0.8^1.2:1，發酵罐攪拌葉轉速為20(T400rpm，pH控制在3 4，溶氧量控制在20% 50%，溫度為25 30°C，罐壓為0.045 0.055MPa。 ⑶.在線分離提取:發酵培養24小時后將發酵罐內的發酵液泵出至陶瓷微濾膜設備進行微濾分離，分離條件為:溫度為25-35°C、進膜壓力為0.15-0.25MPa、膜的孔徑為0.1-0.3 μ m，分離出多糖后含菌體的發酵液返回發酵罐繼續發酵，分離所得的多糖液泵至陶瓷超濾膜設備進行提取分純，提取分純條件為:溫度為25-35°C、進膜壓力為0.15-0.25MPa、膜的孔徑為7000-13000道爾頓分子量，提取分純后的發酵液返回發酵罐繼續參與發酵培養，對提取分純所得的多糖濃縮液進行收集。(4).連續補充發酵培養基,實現連續發酵:向發酵罐內連續補充發酵培養基,進行連續發酵。所述小核菌硬葡聚糖發酵液的制備方法還包括向發酵罐內補充堿液的步驟，通過補入30%NA0H溶液，控制發酵液pH為3 4。本專利技術的優點和有益效果為:1、本專利技術將硬葡聚糖發酵液作為油田鉆井液處理劑，可以在溫度低于130°C，礦化度小于20000mg/l，pHl-12范圍內的地層環境下使用，克服了目前生物聚合物類產品耐溫性差、易受地層礦化度及PH影響等不利因素，適用范圍更廣，耐受惡劣地層條件能力更強。2、本專利技術中的小核菌硬葡聚糖采用原位分離發酵法進行生產小核菌硬葡聚糖發酵液的液態產品純度高，產物粘度大，做為鉆井液處理劑使用時需要將液態發酵液稀釋后使用，與目前使用的低粘度生物聚合物相比，使用成本大幅度降低。3、本專利技術中的小核菌硬葡聚糖的聚合多糖分子以棒狀三螺旋形存在，具有半剛性，使其具有很強的增稠能力，使得其作為油田鉆井液的主要性能優于目前市場存在的黃原膠、韋蘭膠、瓜豆膠等生物聚合物，具有耐高溫、耐剪切、耐礦化度等特點，且與其他物質配伍性良好，其做為聚合物鉆井液處理劑使用可以很好調節鉆井液性能，適用于高溫高鹽等惡劣地質條件。4、本專利技術的小核菌硬葡聚糖在線發酵提取方法，在發酵過程中利用陶瓷膜分離提取方式將小核菌葡聚糖產物連續不斷從發酵液中提取出來，小核菌葡聚糖不會在發酵液中積累，從而避免了由于發酵液粘度增大、溶氧降低、P H值降低等問題而抑制產物合成，進而大幅度提高發酵生產小核菌葡聚糖的產率。5、本專利技術的小核菌硬葡聚糖在線發酵提取方法，由于在發酵過程中被連續分離出來的小核菌葡聚糖已經過陶瓷膜的分離及提純，不再含有殘糖和無機鹽分子，因此其多糖產物不需再進行分離提取，簡化了生產工藝，同時大幅度降低了提取成本。具體實施例方式下面通過具體實施例對本專利技術作進一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本專利技術的保護范圍。一種小核菌硬葡聚糖發酵液作為油田鉆井液處理劑的應用。主要適用于溫度30°C 130°C，礦化度< 20000mg/l，pHl-12范圍內的地層環境。所述的油田鉆井液處理劑包括如下重量百分比的組分:小核菌硬葡聚糖發酵液2%-90%，水10-98%。小核菌硬葡聚糖發酵液采用原位分離發酵法進行發酵生產，小核菌硬葡聚糖發酵中多糖含量為0.1%-2.5。小核菌硬葡聚糖發酵液的制備方法為原位分離發酵法，其步驟為:⑴.菌種培養:利用IOOOml搖瓶在恒溫搖床 中培養小核菌種子液。菌種培養基的組份及其質量百分比為:蔗糖4%、硝酸鈉0.3%、玉米本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種小核菌硬葡聚糖發酵液作為油田鉆井液處理劑的應用。

【技術特征摘要】
1.一種小核菌硬葡聚糖發酵液作為油田鉆井液處理劑的應用。2.根據權利要求1所述的小核菌硬葡聚糖發酵液作為油田鉆井液處理劑的應用，其特征在于:所述的油田鉆井液處理劑包括如下重量百分比的組分:小核菌硬葡聚糖發酵液2%-90%，水 10-98%。3.根據權利要求1所述的小核菌硬葡聚糖發酵液作為油田鉆井液處理劑的應用，其特征在于:所述小核菌硬葡聚糖發酵液采用原位分離發酵法進行發酵生產，小核菌硬葡聚糖發酵中多糖含量為0.1%-2.5。4.根據權利要求1所述的小核菌硬葡聚糖發酵液作為油田鉆井液處理劑的應用，其特征在于:所述小核菌硬葡聚糖發酵液原位分離發酵法進行發酵生產法的步驟為: (1).菌種培養: 在恒溫搖床或種子發酵罐中培養小核菌種子液。⑵.利用發酵罐對小核菌進行發酵: 將配制好的發酵培養基通過連續滅菌裝置進行滅菌后，進入空消滅菌后的發酵罐中，將培養好的小核菌種子液通過無菌接種管道以2 5%的比例接入發酵培養基中進行發酵培養，發酵條件為:初始通風比為0.8^1.2:1，發酵罐攪拌葉轉速為20(T...

【專利技術屬性】
技術研發人員：魏吶，張英筠，何雨青，許勤虎，王祥河，溫冰，程偉，吳頔，劉陽，王珺，郭偉，
申請(專利權)人：天津市工業微生物研究所，
類型：發明
國別省市：