微生物技术采油新进展： 生物表面活性剂鼠李糖脂发酵液 驱油应用 .doc

微生物技术采油新进展： 生物表面活性剂鼠李糖脂发酵液 驱油应用研究 韩立滨 公司名称：大庆沃太斯化工有限公司 地 址：大庆高新技术产业开发区宏伟园区 邮编：163411 电 话：0459-5619800 传真：0459-5619868 E-Mail：victex2008@126.com 一、表面活性剂是具有亲水基和疏水基的离子或非离子化合物，具有降低表面张力、稳定乳化液、增溶和改变分子极性等作用，表面活性剂分为化学表面活性剂和生物表面活性剂，其中生物表面活性剂是微生物在代谢过程中，包括糖脂、脂肽、脂蛋白、磷脂以及中性类脂衍生物等，具有明显的表面活性，能大幅度降低油水界面张力，形成胶束溶液。此外还可以改变油层润湿性、洗油能力强、吸附滞留量小、稳定性高、耐盐以及无毒等优点因此，近年来，环境友好的生物表面活性剂的生产和使用日益受到人们的广泛关注。预计到2010年，生物表面活性剂将会占领市场10%的份额，销售额达两亿美元。 目前，国内外研究较多的是由铜绿假单胞菌(Peudomonas aeruginosa)产生的鼠李糖脂，它是一类非常重要的生物表面活性剂，不仅具有乳化、增溶、降低表/界面张力等功能，而且毒性小、易于生物降解，因而在石油开采、医药、食品、日化及环境保护等许多领域具有极大的应用潜力。大庆沃太斯化工有限公司依托中科院上海有机所的先进技术，经自主研发的鼠李糖脂产品质量已经达到国内先进水平，具有年产2000吨以上的生产能力，是国内唯一能够大规模生产的厂家。 二、生物表面活性剂国内外的研究进展 国外，生物表面活性剂是七十年代后期发展起来的生物工程技术。近年来，生物表面活性剂应用于EOR方面，日益受到人们重视，如德国winter-shullAG公司将生物表面活性剂用于三次采油矿场试验，明显效果，并已申请了多项专利。美国，先后有六大公司应用生物工程技术进行三次采油试验研究工作。 我国，生物表面活性剂研究工作始于八十年代初。“七五”期作为国家重点科技攻关项目实验研究做了大量的工作。八五期间又进行了生物表面活性剂的中试放大，研究，。 大庆油田1997年-2000年在萨北开发区小井距试验区葡I4-7油层开展了生物表面活性剂三元复合驱先导性矿场试验，采用与进口表活剂ORS41复配的强碱体系，取得了全区提高采收率16.64％，中心井提高采收率23.24％的好效果。由于加入了浓度为0.2％生物表面活性剂，使体系中磺酸盐类表面活性剂的浓度由0.3％下降到0.15％，复合驱化学剂总成本降低了35.5%。 三、鼠李糖脂是一种阴离子表面活性剂，鼠李糖脂最突出的特性是它的表面活性，显著降低水的表面张力，改变固体表面的润湿性，具有乳化、破乳、消泡、洗涤、分散与絮凝、抗静电和润滑等多种功能。鼠李糖脂表面活性剂能使水的表面张力从72 mN/m降至30 mN/m左右，使油水界面张力从43 mN/m降低至1 mN/m左右。10-3-10-4 mN/m超低界面张力值。 鼠李糖脂的另外一个重要特性是它的抗菌性。已经报道有好几种鼠李糖脂混合物具有抗菌和抗真菌的效果。该产品外观为乳白色、带有脂香味粘稠的水溶性液体，其组成包括鼠李糖脂、菌体干细胞、多糖、中性脂等，其中鼠李糖脂的有效含量在30 g/L以上。四、室内研究结果 大庆油田油层原油、水质以及温度等条件，于1998-2000年进行了鼠李糖脂生物表面活性剂提高采收率实验研究，取得了较好的效果。在此基础上，大庆沃太斯化工有限公司依托中科院上海有机所的先进技术，经自主研发的鼠李糖脂产品，2006年以来，针对萨北油层过渡带油层和二类油层开展了生物表面活性剂室内评价实验，其中生物表面活性剂与表面活性剂复配后，在弱碱条件下，与北二西二类油层原油的配伍性实验结果表明，用生物表面活性剂代替部分磺酸盐类表面活性剂，所形成的复合体系不仅能够达到10-3 mN/m超低界面张力值，而且化学剂成本可降低30%以上，生物表面活性剂三元复合驱可比水驱提高采收率1%以上。 1. 鼠李糖脂表面活性剂与大庆石油界面张力结果表1 鼠李糖脂发酵液对原油界面张力的影响 鼠李糖脂发酵液/% wt 0.1 0.2 0.5 1.0 2.0 界面张力/（mN/m） 3.8 3.2 2.5 2.2 2.3 表2 NaOH（1.0%）+鼠李糖脂发酵液（0.5%）+石油磺酸盐对原油界面张力的影响 石油磺酸盐/% wt 0 0.1 0.2 0.5 0.7 1.0 界面张力/（mN/m） 2.4 1.8×10-3 1.6×10-3 5.5×10-3 7.2×10-3 8.5×10-3 表3 NaOH（1.0%）+鼠李糖脂发酵液+石油磺酸盐（0.5%）对原