CN117447977B - 一种含生物酶的解堵剂的制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及解堵剂技术领域，且公开了一种含生物酶的解堵剂的制备方法和应用，本发明将生物酶、聚甜菜碱酶稳定剂、螯合剂等复配，得到含生物酶的解堵剂，其中聚甜菜碱酶稳定剂作为两性离子表面活性剂，能够起到很好的乳化作用，有效降低油水之间的表面张力。并且加入的酯酶、脂肪酶等生物酶能够对原油中的高碳链烷烃化合物起到降解作用，进一步降低油水界面张力。聚甜菜碱含有的两性离子结构，同时交联聚合形成的空间网络结构，能够对生物酶起到包合作用和稳定作用，使生物酶不易受到高温失活和酸介质失活；在酸性介质的解堵剂中，以及解堵作业的高温环境中，起到很好的解堵除油作用。
Description
技术领域
本发明涉及解堵剂技术领域，具体为一种含生物酶的解堵剂的制备方法和应用。
背景技术
油气井堵塞是油气开采过程中经常出现的一个问题，油污、无机盐、钻井液助剂等形成有机重垢、无机复合垢而导致油气井等管壁设备发生堵塞；生物酶主要有脂肪酶、酯酶、纤维素酶、淀粉酶等，具有很强的生物活性，近年来将生物酶应用于油气开采的解堵剂和解堵技术是研究热点；例如脂肪酶能够降解油污中的脂肪族烷烃化合物，纤维素酶能够降解钻井液中的纤维素增粘剂，从而实现除油解堵。但是生物酶在高温、酸性介质中容易失去活性，严重影响了降解和解堵剂的性能，难以适用于复杂的油田解堵作业中。
甜菜碱型两性离子聚合物具有独特的分子链结构和化学性质，以及良好的热稳定性，并且具有反聚电解质效应溶液行为特性，在表面活性剂、蛋白质和酶稳定剂、油田开采方面有广泛的应用；本发明旨在以生物酶、聚甜菜碱酶稳定剂、螯合剂等作为原料，制备解堵性能优异、耐高温的解堵剂。
发明内容
解决的技术问题：提供了一种含生物酶的解堵剂的制备方法和应用，用于油田解堵用，解决了的含生物酶解堵剂在高温等环境下生物酶易失活，解堵性能不佳等问题。
技术方案
一种含生物酶的解堵剂的制备方法，包括如下重量份数的组分：1-6份生物酶、10-80份聚甜菜碱酶稳定剂、5-12份表面活性剂、60-120份螯合剂、5-20份粘土稳定剂；
含生物酶的解堵剂的制备方法为：
（1）将丙烯酸酯甜菜碱单体溶解到水中，氮气气氛中滴加偶氮二异丁腈，60-70℃中反应2-5h，冷却后将溶液倒入乙醇中析出沉淀，过滤后乙醇洗涤，干燥，得到聚甜菜碱酶稳定剂。
（2）将聚甜菜碱酶稳定剂溶解到水中，加入生物酶，室温下搅拌2-5h，然后加入表面活性剂、螯合剂、粘土稳定剂，搅拌分散，得到含生物酶的解堵剂。
其中，生物酶包括过氧化物酶、酯酶、脂肪酶、漆酶、纤维素酶、淀粉酶中的至少一种。
其中，螯合剂包括草酸、柠檬酸、2-羟基丁二酸、乙二胺四乙酸、二乙烯三胺五乙酸、2-氨基乙磺酸中的至少一种。
其中，表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵中的至少一种。
其中，丙烯酸酯甜菜碱单体、偶氮二异丁腈的摩尔比例为1:（0.006-0.009）。
其中，丙烯酸酯甜菜碱单体的制备方法为：
（1）将二溴新戊二醇和二甲胺溶解到乙腈中，加入碳酸钾，70-85℃反应6-12h，加入水和二氯甲烷，振荡萃取，将二氯甲烷有机层浓缩，得到二甲胺新戊二醇中间体。
（2）将二甲胺新戊二醇中间体、丙烯酸、催化剂对甲苯磺酸溶解到有机溶剂中，65-110℃反应4-10h，最后加入氯乙酸，反应12-24h，加入乙酸乙酯、饱和氯化钠溶液，振荡萃取，将乙酸乙酯有机层浓缩，得到丙烯酸酯甜菜碱单体。
其中，二溴新戊二醇、二甲胺、碳酸钾的摩尔比例为1:（4-6.5）:（6-8）。
其中，（2）中有机溶剂包括乙酸乙酯、四氢呋喃、1,4-二氧六环、甲苯中的至少一种。
其中，（2）中二甲胺新戊二醇中间体、丙烯酸、对甲苯磺酸的摩尔比例为1:（2-2.6）:（0.03-0.05）。
本发明还提供了一种如上述的制备方法得到的含生物酶的解堵剂在油田解堵中的应用。
技术效果：本发明利用廉价易得的二溴新戊二醇、二甲胺、丙烯酸、氯乙酸等作为反应原料，制备了一种新型的丙烯酸酯甜菜碱单体，其含有两个烯基，在偶氮二异丁腈的引发下，进行自交联聚合，得到具有空间网络结构的聚甜菜碱酶稳定剂。
本发明以酯酶、脂肪酶、漆酶、纤维素酶等作为生物酶，与聚甜菜碱酶稳定剂、螯合剂等复配，得到含生物酶的解堵剂，其中聚甜菜碱酶稳定剂作为两性离子表面活性剂，能够起到很好的乳化作用，有效降低油水之间的表面张力。并且加入的酯酶、脂肪酶等生物酶能够对原油中的高碳链烷烃化合物起到降解作用，进一步降低油水界面张力。为后续油水井除油和解堵作业提供基础。
本发明的聚甜菜碱含有的两性离子结构，作为大分子聚合物能够对生物酶进行稳定作用，同时聚甜菜碱酶稳定剂交联聚合形成的空间网络结构，能够对生物酶起到包合作用，进一步提高对酶的稳定作用，使生物酶不易受到高温失活和酸介质失活；在酸性介质的解堵剂中，以及解堵作业的高温环境中，能够保证生物酶的活性，起到很好的解堵除油作用。在油田解堵中有很好的应用。
具体实施方式
实施例1
将10mmol二溴新戊二醇和65mmol二甲胺溶解到50mL乙腈中，加入75mmol碳酸钾，85℃回流反应6h，加入水和二氯甲烷，振荡萃取，将二氯甲烷有机层浓缩，得到二甲胺新戊二醇中间体。反应式为：
将20 mmol二甲胺新戊二醇中间体、40 mmol丙烯酸、0.8mmol催化剂对甲苯磺酸（TsOH）溶解到50mL 1,4-二氧六环溶剂中，100℃回流反应4h，最后加入50mmol氯乙酸，反应24h，加入乙酸乙酯、饱和氯化钠溶液，振荡萃取，将乙酸乙酯有机层浓缩，得到丙烯酸酯甜菜碱单体。反应式为：
将60mmol丙烯酸酯甜菜碱单体溶解到水中，氮气气氛中滴加0.36mmol偶氮二异丁腈，70℃中反应2h，冷却后将溶液倒入乙醇中析出沉淀，过滤后乙醇洗涤，干燥，得到聚甜菜碱酶稳定剂。
将1g聚甜菜碱酶稳定剂溶解到100mL水中，加入0.1g生物酶，其中生物酶由质量占比13%酯酶、55%脂肪酶、6%漆酶、26%纤维素酶组成，室温下搅拌2h，然后加入1.2g表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵、1.2g粘土稳定剂DRKJ-09、12g螯合剂，其中螯合剂由质量占比为28%草酸、37%二乙烯三胺五乙酸、35% 2-氨基乙磺酸组成，搅拌分散，得到含生物酶的解堵剂。
实施例2
将10mmol二溴新戊二醇和40mmol二甲胺溶解到50mL乙腈中，加入60mmol碳酸钾，85℃回流反应6h，加入水和二氯甲烷，振荡萃取，将二氯甲烷有机层浓缩，得到二甲胺新戊二醇中间体。
将20 mmol二甲胺新戊二醇中间体、52 mmol丙烯酸、1mmol催化剂对甲苯磺酸溶解到60mL乙酸乙酯溶剂中，78℃回流反应10h，最后加入50mmol氯乙酸，反应24h，加入乙酸乙酯、饱和氯化钠溶液，振荡萃取，将乙酸乙酯有机层浓缩，得到丙烯酸酯甜菜碱单体。
将60mmol丙烯酸酯甜菜碱单体溶解到水中，氮气气氛中滴加0.4mmol偶氮二异丁腈，65℃中反应5h，冷却后将溶液倒入乙醇中析出沉淀，过滤后乙醇洗涤，干燥，得到聚甜菜碱酶稳定剂。
将2.5g聚甜菜碱酶稳定剂溶解到100mL水中，加入0.2g生物酶，其中生物酶由质量占比10%酯酶、58%脂肪酶、10%漆酶、22%淀粉酶组成，室温下搅拌3h，然后加入1g表面活性剂十六烷基三甲基氯化铵、1g粘土稳定剂DRKJ-09、9.6g螯合剂，其中螯合剂由质量占比为25%草酸、41%乙二胺四乙酸、34%2-氨基乙磺酸组成，搅拌分散，得到含生物酶的解堵剂。
实施例3
将10mmol二溴新戊二醇和60mmol二甲胺溶解到40mL乙腈中，加入80mmol碳酸钾，70℃反应10h，加入水和二氯甲烷，振荡萃取，将二氯甲烷有机层浓缩，得到二甲胺新戊二醇中间体。
将20 mmol二甲胺新戊二醇中间体、40 mmol丙烯酸、0.6mmol催化剂对甲苯磺酸溶解到50mL甲苯溶剂中，110℃回流反应4h，最后加入40mmol氯乙酸，反应12h，加入乙酸乙酯、饱和氯化钠溶液，振荡萃取，将乙酸乙酯有机层浓缩，得到丙烯酸酯甜菜碱单体。
将60mmol丙烯酸酯甜菜碱单体溶解到水中，氮气气氛中滴加0.48mmol偶氮二异丁腈，60℃中反应5h，冷却后将溶液倒入乙醇中析出沉淀，过滤后乙醇洗涤，干燥，得到聚甜菜碱酶稳定剂。
将5.8g聚甜菜碱酶稳定剂溶解到100mL水中，加入0.4g生物酶，其中生物酶由质量占比8%酯酶、60%脂肪酶、5%漆酶、27%过氧化物酶组成，室温下搅拌5h，然后加入0.5g表面活性剂十八烷基三甲基溴化铵、2g粘土稳定剂DRKJ-09、8.2g螯合剂，其中螯合剂由质量占比30%草酸、44% 2-羟基丁二酸、26% 2-氨基乙磺酸组成，搅拌分散，得到含生物酶的解堵剂。
实施例4
将10mmol二溴新戊二醇和40mmol二甲胺溶解到40mL乙腈中，加入60mmol碳酸钾，70℃反应12h，加入水和二氯甲烷，振荡萃取，将二氯甲烷有机层浓缩，得到二甲胺新戊二醇中间体。
将20 mmol二甲胺新戊二醇中间体、52 mmol丙烯酸、0.8mmol催化剂对甲苯磺酸溶解到60mL四氢呋喃溶剂中，65℃回流反应10h，最后加入50mmol氯乙酸，反应24h，加入乙酸乙酯、饱和氯化钠溶液，振荡萃取，将乙酸乙酯有机层浓缩，得到丙烯酸酯甜菜碱单体。
将60mmol丙烯酸酯甜菜碱单体溶解到水中，氮气气氛中滴加0.54mmol偶氮二异丁腈，60℃中反应5h，冷却后将溶液倒入乙醇中析出沉淀，过滤后乙醇洗涤，干燥，得到聚甜菜碱酶稳定剂。
将8g聚甜菜碱酶稳定剂溶解到100mL水中，加入0.6g生物酶，其中生物酶由质量占比15%酯酶、72%脂肪酶、13%漆酶组成，室温下搅拌5h，然后加入0.5g表面活性剂十八烷基三甲基氯化铵、0.5g粘土稳定剂DRKJ-09、6g螯合剂，其中螯合剂由质量占比26%草酸、44%柠檬酸、30% 2-氨基乙磺酸组成，搅拌分散，得到含生物酶的解堵剂。
对比例1
向100mL水中加入0.1g生物酶，其中生物酶由质量占比13%酯酶、55%脂肪酶、6%漆酶、26%纤维素酶组成，室温下搅拌2h，然后加入1.2g表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵、1.2g粘土稳定剂DRKJ-09、12g螯合剂，其中螯合剂由质量占比为28%草酸、37%二乙烯三胺五乙酸、35% 2-氨基乙磺酸组成，搅拌分散，得到解堵剂。
对比例2
将1g聚甜菜碱酶稳定剂溶解到100mL水中，然后加入1.2g表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵、1.2g粘土稳定剂DRKJ-09、12g螯合剂，其中螯合剂由质量占比为28%草酸、37%二乙烯三胺五乙酸、35% 2-氨基乙磺酸组成，搅拌分散，得到解堵剂。
对比例3
将1g丙烯酸酯甜菜碱单体（实施例1制备，结构式为）溶解到100mL水中，加入0.1g生物酶，其中生物酶由质量占比13%酯酶、55%脂肪酶、6%漆酶、26%纤维素酶组成，室温下搅拌2h，然后加入1.2g表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵、1.2g粘土稳定剂DRKJ-09、12g螯合剂，其中螯合剂由质量占比为28%草酸、37%二乙烯三胺五乙酸、35%2-氨基乙磺酸组成，搅拌分散，得到解堵剂。
将地层水和含生物酶的解堵剂按照体积比为10:（0-10）的比例混匀形成溶液，地层水的总矿化度为10679mg/L。采用表面张力测试仪测试溶液的表面张力，测试温度25℃。
表1地层水表面张力测试
实施例1～4，以及对比例2中加入了含有聚甜菜碱酶稳定剂的解堵剂，其中聚甜菜碱酶稳定剂作为两性离子表面活性剂，能够有效降低地层水的表面张力。为后续油水井除油和解堵作业提供基础。
对比例1的解堵剂没有加入聚甜菜碱酶稳定剂，地层水的表面张力最大。
采用界面张力测试仪测定地层水与原油之间的界面张力γ1，测试温度25℃。将地层水和含生物酶的解堵剂按照体积比为10:7比例混匀形成溶液，并测定地层水与原油之间的界面张力γ2，测试温度25-70℃。
表2油水界面张力测试
实施例1～4中加入含有生物酶和聚甜菜碱酶稳定剂的解堵剂，其中聚甜菜碱酶稳定剂作为两性离子表面活性剂，能够起到很好的乳化作用，有效降低油水之间的表面张力。并且加入的酯酶、脂肪酶、漆酶等生物酶能够对原油中的高碳链烷烃化合物起到降解作用，进一步降低油水界面张力。方便后续油水井除油和解堵作业。
并且聚甜菜碱含有的两性离子结构，作为大分子聚合物能够对生物酶进行稳定作用，同时聚甜菜碱酶稳定剂交联聚合形成的空间网络结构，能够对生物酶起到包合作用，进一步提高对酶的稳定作用，使生物酶不易受到高温失活和酸介质失活；在酸性介质的解堵剂中，以及解堵作业的高温环境中，能够保证生物酶的活性，起到很好的解堵除油作用。
对比例1的解堵剂没有加入含两性离子结构的聚甜菜碱酶稳定剂，没有起到很好乳化作用，油水的界面张力较大。并且在高温下，生物酶易失活，导致界面张力增加较大。
对比例2的解堵剂没有加入生物酶，对原油中的高碳链烷烃化合物没有起到降解作用，油水的界面张力较大。
对比例3的解堵剂加入了丙烯酸酯甜菜碱单体，也能够有效降低油水界面张力。但是丙烯酸酯甜菜碱单体作为小分子单体，对生物酶的稳定性较差，在高温下生物酶容易失活，导致油水界面张力增加较大。
岩心模拟堵塞和解堵实验测试：将天然岩心进行正向通地层水，地层水总矿化度为10679mg/L，测试温度为25℃，测试岩心渗透率K1；然后再对天然岩心进行正向通掺砂原油，进行堵塞；接着正向通地层水，测试堵塞后的岩心渗透率K2；再反向通入解堵剂，用量为3PV，浸泡48小时进行解堵；最后正向通地层水，测试解堵后岩心渗透率K3。解堵率Q=（K3/K1）×100%，解堵率越大，解堵性能越好。
表3 岩心25℃下堵塞和解堵测试
实施例1～4中加入含有生物酶和聚甜菜碱酶稳定剂的解堵剂，经过岩心模拟堵塞和解堵实验，解堵率达到86.0%-98.4%。
以实施例2制备的含生物酶的解堵剂作为实验样品，在25-75℃的温度下，进行岩心模拟堵塞和解堵实验；并计算解堵率。
表4 岩心在25-75℃下堵塞和解堵测试
在50、75℃的高温下，含生物酶的解堵剂的解堵率仍然达到95.9%-98.0%；这是因为聚甜菜碱含有的两性离子结构能够对生物酶进行稳定作用，同时聚甜菜碱酶稳定剂交联聚合形成的空间网络结构，能够对生物酶起到包合作用，进一步提高对酶的稳定作用，使生物酶不易受到高温失活；在解堵作业的高温环境，能够保证生物酶的活性，表现出很好的解堵除油作用。
Claims (8)
1.一种含生物酶的解堵剂的制备方法，其特征在于，含生物酶的解堵剂包括如下重量份数的组分：1-6份生物酶、10-80份聚甜菜碱酶稳定剂、5-12份表面活性剂、60-120份螯合剂、5-20份粘土稳定剂；
所述生物酶包括过氧化物酶、酯酶、脂肪酶、漆酶、纤维素酶、淀粉酶中的至少一种；
所述表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵中的至少一种；
所述含生物酶的解堵剂的制备方法步骤如下：
（1）将丙烯酸酯甜菜碱单体溶解到水中，氮气气氛中滴加偶氮二异丁腈，60-70℃中反应2-5h，冷却后将溶液倒入乙醇中析出沉淀，过滤后乙醇洗涤，干燥，得到聚甜菜碱酶稳定剂；
（2）将聚甜菜碱酶稳定剂溶解到水中，加入生物酶，室温下搅拌2-5h，然后加入表面活性剂、螯合剂、粘土稳定剂，搅拌分散，得到含生物酶的解堵剂。
2.根据权利要求1所述的含生物酶的解堵剂的制备方法，其特征在于，所述螯合剂包括草酸、柠檬酸、2-羟基丁二酸、乙二胺四乙酸、二乙烯三胺五乙酸、2-氨基乙磺酸中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的含生物酶的解堵剂的制备方法，其特征在于，所述丙烯酸酯甜菜碱单体、偶氮二异丁腈的摩尔比例为1:（0.006-0.009）。
4.根据权利要求3所述的含生物酶的解堵剂的制备方法，其特征在于，所述丙烯酸酯甜菜碱单体的制备方法步骤如下：
（1）将二溴新戊二醇和二甲胺溶解到乙腈中，加入碳酸钾，70-85℃反应6-12h，加入水和二氯甲烷，振荡萃取，将二氯甲烷有机层浓缩，得到二甲胺新戊二醇中间体；
（2）将二甲胺新戊二醇中间体、丙烯酸、催化剂对甲苯磺酸溶解到有机溶剂中，65-110℃反应4-10h，最后加入氯乙酸，反应12-24h，加入乙酸乙酯、饱和氯化钠溶液，振荡萃取，将乙酸乙酯有机层浓缩，得到丙烯酸酯甜菜碱单体。
5.根据权利要求4所述的含生物酶的解堵剂的制备方法，其特征在于，所述二溴新戊二醇、二甲胺、碳酸钾的摩尔比例为1:（4-6.5）:（6-8）。
6.根据权利要求4所述的含生物酶的解堵剂的制备方法，其特征在于，所述丙烯酸酯甜菜碱单体的制备方法步骤（2）中有机溶剂包括乙酸乙酯、四氢呋喃、1,4-二氧六环、甲苯中的至少一种。
7.根据权利要求4所述的含生物酶的解堵剂的制备方法，其特征在于，所述丙烯酸酯甜菜碱单体的制备方法步骤（2）中二甲胺新戊二醇中间体、丙烯酸、对甲苯磺酸的摩尔比例为1:（2-2.6）:（0.03-0.05）。
8.一种如权利要求1-7任一项所述的制备方法得到的含生物酶的解堵剂在油田解堵中的应用。
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Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101608110A (zh) * | 2009-07-16 | 2009-12-23 | 西安晶达化工有限公司 | 一种复合解堵剂及其使用方法 |
| CN101608113A (zh) * | 2009-06-30 | 2009-12-23 | 东营盛世石油科技有限责任公司 | 一种利用生物酶制剂配制压裂液的配方 |
| CN102504783A (zh) * | 2011-11-10 | 2012-06-20 | 西安瑞捷生物科技有限公司 | 一种生物酶油田解堵剂 |
| CN103880714A (zh) * | 2014-03-20 | 2014-06-25 | 中国农业大学 | 含两性离子的水溶***联剂及其制备方法与应用 |
| CN104194759A (zh) * | 2014-09-23 | 2014-12-10 | 甘肃黑马石化工程有限公司 | 油田采油地层中性解堵剂组合物及其制备方法 |
| CN106398673A (zh) * | 2016-08-26 | 2017-02-15 | 大连百奥泰科技有限公司 | 一种用于油气田的生物酶解堵剂及应用 |
| CN109971444A (zh) * | 2019-04-10 | 2019-07-05 | 苏州泽方新能源技术有限公司 | 适用于油气田的生物酶解堵剂 |
| CN112778991A (zh) * | 2021-01-08 | 2021-05-11 | 中国石油天然气集团公司 | 一种生物酶复合解堵剂及其制备方法 |
| CN116574495A (zh) * | 2023-05-17 | 2023-08-11 | 西安石油大油气科技有限公司 | 一种生物酶-纳米-复合磺酸盐解堵剂及其制备方法和应用 |
-
2023
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Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101608113A (zh) * | 2009-06-30 | 2009-12-23 | 东营盛世石油科技有限责任公司 | 一种利用生物酶制剂配制压裂液的配方 |
| CN101608110A (zh) * | 2009-07-16 | 2009-12-23 | 西安晶达化工有限公司 | 一种复合解堵剂及其使用方法 |
| CN102504783A (zh) * | 2011-11-10 | 2012-06-20 | 西安瑞捷生物科技有限公司 | 一种生物酶油田解堵剂 |
| CN103880714A (zh) * | 2014-03-20 | 2014-06-25 | 中国农业大学 | 含两性离子的水溶***联剂及其制备方法与应用 |
| CN104194759A (zh) * | 2014-09-23 | 2014-12-10 | 甘肃黑马石化工程有限公司 | 油田采油地层中性解堵剂组合物及其制备方法 |
| CN106398673A (zh) * | 2016-08-26 | 2017-02-15 | 大连百奥泰科技有限公司 | 一种用于油气田的生物酶解堵剂及应用 |
| CN109971444A (zh) * | 2019-04-10 | 2019-07-05 | 苏州泽方新能源技术有限公司 | 适用于油气田的生物酶解堵剂 |
| CN112778991A (zh) * | 2021-01-08 | 2021-05-11 | 中国石油天然气集团公司 | 一种生物酶复合解堵剂及其制备方法 |
| CN116574495A (zh) * | 2023-05-17 | 2023-08-11 | 西安石油大油气科技有限公司 | 一种生物酶-纳米-复合磺酸盐解堵剂及其制备方法和应用 |
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