關(guān)于驅(qū)油用水解聚丙烯酰胺的生物降解特性(包括水解聚丙烯酰胺的熱穩(wěn)定特性、基本形態(tài)結(jié) 構(gòu)、腐蝕性、溶液性質(zhì)以及粘性等在內(nèi))的基本規(guī)律已有大量研究學(xué)者做出了豐富的研究與討論。本文基于對(duì) 驅(qū)油用水解聚丙烯醜胺的生物降解特性分析,研究在差異性環(huán)境狀態(tài)下,硫酸鹽還原菌的生長(zhǎng)對(duì)驅(qū)油用水解 聚丙烯醜胺溶液粘性程度的影響。并通過(guò)液相色譜測(cè)定方式,量化了這一影響。本文旨在探究硫酸盆還原菌 物質(zhì)相對(duì)于水解聚丙烯酰胺溶液生物降解特性的影響機(jī)理。
在國(guó)內(nèi),驅(qū)油用水解聚丙烯酰胺的生物降解性 的研究還不夠充分,仍需要對(duì)其進(jìn)行相關(guān)分析。尤 其是硫酸鹽還原菌對(duì)驅(qū)油用水解聚丙烯酰胺溶液 粘性影響的分析仍是空白。本文試針對(duì)此問(wèn)題做詳 細(xì)分析與說(shuō)明。
1關(guān)于驅(qū)油用水解聚丙烯酰胺生物 降解性的試驗(yàn)分析
本次試驗(yàn)過(guò)程當(dāng)中所涉及到的基本試劑有: (1)硫酸鹽還原菌菌種;(2)水解聚丙烯酰胺溶液; (3)異氰酸酯膠黏劑培養(yǎng)基成分這幾個(gè)方面。關(guān)于 試驗(yàn)過(guò)程中驅(qū)油用水解聚丙烯酰胺溶液的粘性程 度的觀測(cè)以及旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)設(shè)備干預(yù)測(cè)量的完成
收稹日期:20丨3-00-00 作者簡(jiǎn)介:呼君(1988-),男,在讀本科生。
(旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)的測(cè)量設(shè)備的選用是由上海天平儀 器廠所提供的NDJ-1#)。并且,關(guān)于驅(qū)油用水解聚 丙烯酰胺溶液的分子量及分子量結(jié)構(gòu)的觀測(cè)應(yīng)選 取液相色譜儀設(shè)備干預(yù)完成(液相色譜儀設(shè)備選取 為SP8100#)。為了保障后期實(shí)驗(yàn)過(guò)程中能夠在其他 條件因素既定的前提下進(jìn)行有關(guān)驅(qū)油用水解聚丙 烯酰胺生物降解特性的分析,還需要針對(duì)該溶液在 試驗(yàn)過(guò)程中所對(duì)應(yīng)的粘度損失率指標(biāo)予以詳細(xì)定 義。具體的表達(dá)方式如下所示:
水解聚丙烯酰胺溶液粘度損失率(% )=(生物 降解反應(yīng)前粘度-生物降解反應(yīng)后粘度)/生物降 解反應(yīng)前粘度。
2關(guān)于硫酸鹽還原菌對(duì)驅(qū)油用水解 聚丙烯酰胺溶液粘性影響的分析
在本文關(guān)于驅(qū)油用水解聚丙烯酰胺溶液粘性
程度的試驗(yàn)過(guò)程當(dāng)中,為了給硫酸鹽還原菌菌種的 生長(zhǎng)與繁殖提供更為良好的環(huán)境,考慮在驅(qū)油用水 解聚丙烯酰胺溶液樣本當(dāng)中添加有試樣的異氰酸 酯膠黏劑的培養(yǎng)基成分。毋庸置疑這部分培養(yǎng)基成 分的加人勢(shì)必也會(huì)對(duì)整個(gè)水解聚丙烯酰胺溶液的 粘性表現(xiàn)產(chǎn)生一定程度上的影響。為在試驗(yàn)結(jié)果分 析階段將這部分影響因素給予有效去除,整個(gè)試驗(yàn) 進(jìn)行過(guò)程當(dāng)中同樣需要進(jìn)行有關(guān)不含硫酸鹽還原 菌菌種的空白試驗(yàn)(加人反應(yīng)中的異氰酸酯膠黏劑 培養(yǎng)基應(yīng)當(dāng)將乳酸鈉成分予以去除)[11。具體結(jié)果及 分析如下所示。
2.1硫酸鹽還原菌菌種的培養(yǎng)時(shí)間對(duì)驅(qū)油 用水解聚丙烯釀胺溶液粘性的影響
從硫酸鹽還原菌菌種的培養(yǎng)時(shí)間對(duì)驅(qū)油用水 解聚丙烯醜胺溶液粘性的影響角度上來(lái)看,在保持 30T穩(wěn)定溫度狀態(tài)下,將QxK^mL-1劑量的硫酸 鹽還原菌菌種在lOOOg^mL-1劑量水解聚丙烯酰胺 溶液中進(jìn)行充分的培養(yǎng)。試樣溶液與空白溶液所呈 現(xiàn)出的變化趨勢(shì)基本見(jiàn)下(圖1)。
圖1驅(qū)油用水解聚丙烯酸胺溶液粘性受菌種培養(yǎng)時(shí)間 影響趨勢(shì)示意圖
Fig.l Trend of effect of bacteria incubation time on viscidity of displacement of reservoir oil hyfrolyzed polyacrylamide
由圖l可見(jiàn),在將硫酸鹽還原菌菌種接種值水 解聚丙烯醜胺溶液之后要經(jīng)過(guò)一定的停滯階段[2]。 在這一階段內(nèi):硫酸鹽還原菌菌種通過(guò)消耗資深方 式實(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì)胞物質(zhì)增長(zhǎng)速度的維持(也就是說(shuō),在 這一階段內(nèi),硫酸鹽還原菌菌種細(xì)胞物質(zhì)的增長(zhǎng)不 需要消耗外界營(yíng)養(yǎng)成分)。從而在這一時(shí)間范圍內(nèi), 水解聚丙烯醜胺溶液的基本濃度、分子量以及分子 結(jié)構(gòu)均未發(fā)生明顯變動(dòng),進(jìn)而導(dǎo)致溶液粘性程度也 未發(fā)生明顯改變。換句話(huà)來(lái)說(shuō),在驅(qū)油用水解聚丙 烯酰胺溶液的生物降解反應(yīng)過(guò)程中存在有一定的 誘導(dǎo)期期間。較快的降解速度往往對(duì)應(yīng)著較快的溶 液粘性損失率,而這也正是菌種生長(zhǎng)最為旺盛的階 段。 2.2初始接種硫酸鹽還原菌菌種數(shù)量對(duì)驅(qū) 油用水解聚丙烯酰胺溶液生物降解反應(yīng)的影 響分析
在保障環(huán)境溫度穩(wěn)定在30T單位,培養(yǎng)時(shí)間控 制為7d的條件下(僅考慮空白試驗(yàn)),不同初始接 種硫酸鹽還原菌菌種數(shù)量所對(duì)應(yīng)的水解聚丙烯酰 胺溶液粘性損失率的基本趨勢(shì)示意圖見(jiàn)圖21%
圖2驅(qū)油用水解聚丙烯酸胺溶液粘性受初始接種數(shù)量 影響趨勢(shì)示意圖
Fig.2 Trend of effect of bacteria initial inoculation
quantity on viscidity of displacement of reservoir oil hyfrolyzed polyacrylamide
由圖2中所反映的關(guān)系不難發(fā)現(xiàn):初始接種硫 酸鹽還原菌菌種數(shù)量這一因素相對(duì)于整個(gè)驅(qū)油用 水解聚丙烯酰胺溶液粘性損失率的影響程度比較 顯著。并且,隨著初始接種硫酸鹽還原菌菌種數(shù)量 的提升,所對(duì)應(yīng)的驅(qū)油用水解聚丙烯酰胺溶液粘性 損失率也有所增大。同時(shí),在當(dāng)初始接種硫酸鹽還 原菌菌種數(shù)量上升至一定程度的情況下,所對(duì)應(yīng)的 水解聚丙烯酰胺溶液粘性損失率增長(zhǎng)趨勢(shì)也會(huì)逐 漸傾向于緩慢。分析導(dǎo)致這一趨勢(shì)的原因在于:初 始接種硫酸鹽還原菌菌種數(shù)量的持續(xù)增加最終將 導(dǎo)致菌種生長(zhǎng)空間不足,同時(shí)營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)也無(wú)法持續(xù) 滿(mǎn)足菌種不斷增長(zhǎng)的需求,進(jìn)而導(dǎo)致硫酸鹽還原菌 菌種在溶液中的生長(zhǎng)與繁殖受到制約,變化傾向于 緩便4]。
2.3硫酸鹽還原菌菌種活化次數(shù)對(duì)驅(qū)油用 水解聚丙烯酰胺溶液生物降解反應(yīng)的影響分 析
試驗(yàn)過(guò)程當(dāng)中在保障環(huán)境溫度穩(wěn)定在30T單 位,培養(yǎng)時(shí)間控制在7d的前提下,將不同連續(xù)活化 次數(shù)的硫酸鹽還原菌菌種按照同等比例接種至驅(qū) 油用水解聚丙烯酰胺溶液中(溶液劑量為lOOOmg- L-1)。在不同硫酸鹽還原菌菌種活化次數(shù)狀態(tài)下所 對(duì)應(yīng)的驅(qū)油用水解聚丙烯酰胺溶液粘性損失率。
驅(qū)油用水解聚 丙烯酰胺溶液粘性損失率在硫酸鹽還原菌活化次 數(shù)有所提增大的狀態(tài)下而呈現(xiàn)出持續(xù)提升反應(yīng)。這 也就意味著:硫酸鹽還原菌的活化次數(shù)同樣是影響 驅(qū)油用水解聚丙烯酰胺溶液粘性程度的關(guān)鍵因素 之一。從試驗(yàn)研究的角度上來(lái)說(shuō),對(duì)于高分子合成 聚合物而言,聚合物在生物降解反應(yīng)的過(guò)程當(dāng)中, 其所含有的絕大部分微生物物質(zhì)均表現(xiàn)出了對(duì)新 型營(yíng)養(yǎng)來(lái)源的逐步適應(yīng)能力。從這一角度來(lái)說(shuō),在 硫酸鹽還原菌菌種與聚合物(即本文所研究驅(qū)油用 水解聚丙烯酰胺溶液)發(fā)生接觸反應(yīng)之后并沒(méi)有直 接開(kāi)始發(fā)生分解反應(yīng)。生物降解反應(yīng)的發(fā)生往往是 在經(jīng)過(guò)對(duì)硫酸還原菌菌種的連續(xù)性活化之后所開(kāi) 展。與此同時(shí),這對(duì)于引導(dǎo)細(xì)菌菌種(包括硫酸鹽還 原菌菌種在內(nèi))提高分解能力并獲取新型分解能力 而言均有著重要意義[5]。
3結(jié)論
通過(guò)本文以上的分析和研究,可以得出以下幾 個(gè)方面的結(jié)論:(1)在經(jīng)過(guò)系統(tǒng)化的培養(yǎng)之后,硫酸 鹽還原菌菌種能夠在剔除異氰酸酯膠黏劑培養(yǎng)基 成分影響的基礎(chǔ)之上,于驅(qū)油用水解聚丙烯酰胺溶 液當(dāng)中大量生長(zhǎng)與繁殖,并在此過(guò)程當(dāng)中實(shí)現(xiàn)對(duì)溶 液粘性程度的影響;(2)包括菌種對(duì)數(shù)、菌種培養(yǎng)時(shí) 間以及菌種活化次數(shù)在內(nèi)的相關(guān)因素均是能夠影 響驅(qū)油用水解聚丙烯酰胺溶液粘性損失率的重要 因素,其中以菌種活性次數(shù)的影響最為顯著;(3)從 實(shí)踐工作的角度上來(lái)說(shuō),無(wú)論基于硫酸鹽還原菌菌 種對(duì)設(shè)備造成的腐蝕,還是基于硫酸鹽還原菌菌種 引發(fā)驅(qū)油用水解聚丙烯酰胺溶液生物降解反應(yīng)的 角度上來(lái)考量,均需要在二元復(fù)合驅(qū)注人環(huán)節(jié)當(dāng)中 增設(shè)殺菌裝置,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)驅(qū)油效率的穩(wěn)定提升, 以上問(wèn)題值得關(guān)注。