在国内,驱油用水解聚丙烯酰胺的生物降解性影响机理的研究还不够充分,仍需要对其进行相关分析。尤 其是硫酸盐还原菌对驱油用水解聚丙烯酰胺溶液 粘性影响的分析仍是空白。本文试针对此问题做详 细分析与说明。
1关于驱油用水解聚丙烯酰胺生物 降解性的试验分析本次试验过程当中所涉及到的基本试剂有:(1)硫酸盐还原菌菌种;(2)水解聚丙烯酰胺溶液;(1)异氰酸酯胶黏剂培养基成分这几个方面。关于 试验过程中驱油用水解聚丙烯酰胺溶液的粘性程 度的观测以及旋转式粘度计设备干预测量的完成(旋转式粘度计的测量设备的选用是由上海天平仪 器厂所提供的NDJ-1#)。并且,关于驱油用水解聚 丙烯酰胺溶液的分子量及分子量结构的观测应选 取液相色谱仪设备干预完成(液相色谱仪设备选取 为SP8100#)。为了保障后期实验过程中能够在其他 条件因素既定的前提下进行有关驱油用水解聚丙 烯酰胺生物降解特性的分析,还需要针对该溶液在 试验过程中所对应的粘度损失率指标予以详细定 义。具体的表达方式如下所示:水解聚丙烯酰胺溶液粘度损失率(% )=(生物 降解反应前粘度-生物降解反应后粘度)/生物降 解反应前粘度。
2关于硫酸盐还原菌对驱油用水解 聚丙烯酰胺溶液粘性影响的分析在本文关于驱油用水解聚丙烯酰胺溶液粘性程度的试验过程当中,为了给硫酸盐还原菌菌种的 生长与繁殖提供更为良好的环境,考虑在驱油用水 解聚丙烯酰胺溶液样本当中添加有试样的异氰酸 酯胶黏剂的培养基成分。毋庸置疑这部分培养基成 分的加人势必也会对整个水解聚丙烯酰胺溶液的 粘性表现产生一定程度上的影响。为在试验结果分 析阶段将这部分影响因素给予有效去除,整个试验 进行过程当中同样需要进行有关不含硫酸盐还原 菌菌种的空白试验(加人反应中的异氰酸酯胶黏剂 培养基应当将乳酸钠成分予以去除)[11。具体结果及 分析如下所示。
2.1硫酸盐还原菌菌种的培养时间对驱油 用水解聚丙烯酿胺溶液粘性的影响从硫酸盐还原菌菌种的培养时间对驱油用水 解聚丙烯丑胺溶液粘性的影响角度上来看,在保持 30T稳定温度状态下,将QxK^mL-1剂量的硫酸 盐还原菌菌种在lOOOg^mL-1剂量水解聚丙烯酰胺 溶液中进行充分的培养。试样溶液与空白溶液所呈 现出的变化趋势基本见下(图1)。
图1驱油用水解聚丙烯酸胺溶液粘性受菌种培养时间 影响趋势示意图Fig.l Trend of effect of bacteria incubation time on viscidity of displacement of reservoir oil hyfrolyzed polyacrylamide由图l可见,在将硫酸盐还原菌菌种接种值水 解聚丙烯丑胺溶液之后要经过一定的停滞阶段[2]。 在这一阶段内:硫酸盐还原菌菌种通过消耗资深方 式实现对细胞物质增长速度的维持(也就是说,在 这一阶段内,硫酸盐还原菌菌种细胞物质的增长不 需要消耗外界营养成分)。从而在这一时间范围内, 水解聚丙烯丑胺溶液的基本浓度、分子量以及分子 结构均未发生明显变动,进而导致溶液粘性程度也 未发生明显改变。换句话来说,在驱油用水解聚丙 烯酰胺溶液的生物降解反应过程中存在有一定的 诱导期期间。较快的降解速度往往对应着较快的溶 液粘性损失率,而这也正是菌种生长最为旺盛的阶 段。 2.2初始接种硫酸盐还原菌菌种数量对驱 油用水解聚丙烯酰胺溶液生物降解反应的影 响分析在保障环境温度稳定在30T单位,培养时间控 制为7d的条件下(仅考虑空白试验),不同初始接 种硫酸盐还原菌菌种数量所对应的水解聚丙烯酰 胺溶液粘性损失率的基本趋势示意图见图21%图2驱油用水解聚丙烯酸胺溶液粘性受初始接种数量 影响趋势示意图Fig.2 Trend of effect of bacteria initial inoculationquantity on viscidity of displacement of reservoir oil hyfrolyzed polyacrylamide由图2中所反映的关系不难发现:初始接种硫 酸盐还原菌菌种数量这一因素相对于整个驱油用 水解聚丙烯酰胺溶液粘性损失率的影响程度比较 显着。并且,随着初始接种硫酸盐还原菌菌种数量 的提升,所对应的驱油用水解聚丙烯酰胺溶液粘性 损失率也有所增大。同时,在当初始接种硫酸盐还 原菌菌种数量上升至一定程度的情况下,所对应的 水解聚丙烯酰胺溶液粘性损失率增长趋势也会逐 渐倾向于缓慢。分析导致这一趋势的原因在于:初 始接种硫酸盐还原菌菌种数量的持续增加最终将 导致菌种生长空间不足,同时营养供应也无法持续 满足菌种不断增长的需求,进而导致硫酸盐还原菌 菌种在溶液中的生长与繁殖受到制约,变化倾向于 缓便4]。
2.3硫酸盐还原菌菌种活化次数对驱油用 水解聚丙烯酰胺溶液生物降解反应的影响分 析试验过程当中在保障环境温度稳定在30T单 位,培养时间控制在7d的前提下,将不同连续活化 次数的硫酸盐还原菌菌种按照同等比例接种至驱 油用水解聚丙烯酰胺溶液中(溶液剂量为lOOOmg- L-1)。在不同硫酸盐还原菌菌种活化次数状态下所 对应的驱油用水解聚丙烯酰胺溶液粘性损失率的由图3中所反映关系不难发现:驱油用水解聚 丙烯酰胺溶液粘性损失率在硫酸盐还原菌活化次 数有所提增大的状态下而呈现出持续提升反应。这 也就意味着:硫酸盐还原菌的活化次数同样是影响 驱油用水解聚丙烯酰胺溶液粘性程度的关键因素 之一。从试验研究的角度上来说,对于高分子合成 聚合物而言,聚合物在生物降解反应的过程当中, 其所含有的绝大部分微生物物质均表现出了对新 型营养来源的逐步适应能力。从这一角度来说,在 硫酸盐还原菌菌种与聚合物(即本文所研究驱油用 水解聚丙烯酰胺溶液)发生接触反应之后并没有直 接开始发生分解反应。生物降解反应的发生往往是 在经过对硫酸还原菌菌种的连续性活化之后所开 展。与此同时,这对于引导细菌菌种(包括硫酸盐还 原菌菌种在内)提高分解能力并获取新型分解能力 而言均有着重要意义[5]。
3结论通过本文以上的分析和研究,可以得出以下几 个方面的结论:(1)在经过系统化的培养之后,硫酸 盐还原菌菌种能够在剔除异氰酸酯胶黏剂培养基 成分影响的基础之上,于驱油用水解聚丙烯酰胺溶 液当中大量生长与繁殖,并在此过程当中实现对溶 液粘性程度的影响;(2)包括菌种对数、菌种培养时 间以及菌种活化次数在内的相关因素均是能够影 响驱油用水解聚丙烯酰胺溶液粘性损失率的重要 因素,其中以菌种活性次数的影响最为显着;(3)从 实践工作的角度上来说,无论基于硫酸盐还原菌菌 种对设备造成的腐蚀,还是基于硫酸盐还原菌菌种 引发驱油用水解聚丙烯酰胺溶液生物降解反应的 角度上来考量,均需要在二元复合驱注人环节当中 增设杀菌装置,从而实现对驱油效率的稳定提升, 以上问题值得关注。