生物表面活性剂及在油田中的应用
生物表面活性剂的制备及应用研究
生物表面活性剂的制备及应用研究生物表面活性剂是由活性分子组成的界面活性物质。
生物表面活性剂具有优良的表面活性能力，可以改善物质的亲疏水性质，调节分子间的相互作用力，从而发挥各种生物学功能。
对于很多领域来说，生物表面活性剂具有广泛的应用前景，因此其制备及应用研究一直是人们关注的热点领域。
生物表面活性剂的制备生物表面活性剂的制备方法主要包括化学合成和生物法制备两种方式。
化学合成法是通过化学方法合成表面活性剂分子，反应控制条件的不同可以制备出不同星形、分子量和支链结构的表面活性剂分子。
生物法制备是利用单细胞及其代谢产物，通过发酵、压力释放等手段获得表面活性剂。
生物法是制备表面活性剂的一种绿色方法，生物表面活性剂具有低毒性、高生物降解性和良好的环保性等优点，与化学合成法相比，更加符合可持续发展的理念。
利用微生物发酵技术可以合成一些高效环保的生物表面活性剂分子，通过控制发酵条件，优化微生物株的选用等手段，可以实现表面活性剂的高效生产。
目前市场上最为常见的生物表面活性剂之一就是Sophorolips表面活性剂，其结构简单，生物降解性能高，应用广泛。
生物表面活性剂的应用生物表面活性剂具有广泛的应用前景，其应用范围可以分为工业、环境保护和医药三大领域。
工业领域：生物表面活性剂在工业生产中具有重要应用，如合成高分子膜、改进医用高分子材料等。
它可以用于液体洗涤剂、酸性缓冲剂、发酵和乳化等工业领域。
环境保护：生物表面活性剂具有较强的膜分离能力，可以作为污水处理中去除有害重金属等物质的重要手段。
另外，它还可以作为生物降解剂用于油脂污染物的处理。
医药领域：生物表面活性剂可以用于组织等生物材料的表面活性剂改性，以提高药物在组织中的渗透能力、加强治疗效果。
总结生物表面活性剂在未来发展中具有重要应用前景，无论是它在工业、环境保护和医药领域中的应用，都可以起到很大的作用。
值得注意的是，生物表面活性剂制备和应用过程中还需注意一些问题，如发酵条件的选择、对不同微生物的筛选、缺乏国际标准等。
表面活性剂在石油工程中的应用研究进展论文
表面活性剂在石油工程中的应用研究进展论文表面活性剂在石油工程中的应用研究进展论文摘要：表面活性剂在石油工程的油气钻井、开采及储运中均有很广泛的应用。
综述了表面活性剂在石油工程中的研究及应用现状，由于国内一些大型油气藏已到开采后期，油田采收率较低，利用表面活性剂可以提高采收率。
高分子类型的表面活性剂既能提高波及系数，又能提高洗油效率，是很好的驱油助剂。
目前不少油田在开采低渗透油藏以及页岩油气藏，压裂液助剂的开发研究是现在及将来的一个研究热点。
关键词：表面活性剂；石油工程；应用；研究表面活性劑是一类分子由极性的亲水部分和非极性的亲油部分组成的，少量存在即能显著降低溶剂表面张力的物质。
它们广泛用于日常生活[1，2]，以及石油工程。
例如，在油气钻井工作中可以用作钻井液的杀菌剂、缓蚀剂、起泡剂、消泡剂、解卡剂、乳化剂等；在油气开采作业中可以用作黏土稳定剂、驱油剂、清防蜡、酸压助剂（可用于乳化酸、泡沫酸，成胶和破胶、助排剂等）；在油气田地面工程中可以用作减阻剂、破乳剂、杀菌剂、絮凝剂等，于浩洋等[3-6]对其在油田中的主要应用及其作用机理进行过归纳。
目前国内一些大型油藏已到开发后期，原油采收率较低，可以采用化学驱进行驱油。
例如，大庆油田的碱-表面活性剂-聚合物（ASP）三元复合驱为大庆油田的增产和稳产作出了巨大贡献[7]。
对低孔低渗的油气藏如目前国内外热门的页岩油/气藏的开采则多用压裂工艺，其中关键的化学剂常用到表面活性剂[8-11]。
根据表面活性剂在水中起活性作用的亲水基团来进行分类，可以将其分为阴离子型、阳离子型、两性离子型、非离子型及特种类型（包括含氟和含硅、Gemini、Bola及生物表面活性剂等）表面活性剂。
现根据其类型对其在石油工程尤其是在低孔低渗油气藏中的研究及应用现状进行综述，以供我国页岩油/气藏开采技术的研究人员作参考。
1普通表面活性剂的研究及应用1.1阴离子型在水中起活性作用的部分为离子的表面活性剂。
表面活性剂论文
摘要：随着世界能源需求的增长，人们认识到提高石油开采率的重要性，三次采油提高采收率主要是靠化学驱油技术,其中,表面活性剂是提高采收率幅度较大、适用较广、具有发展潜力的一种化学驱油剂。
采用表面活性剂驱油为进一步开发利用现有原油储量展示了广阔的前景。
文综述了表面活性剂的种类、要求、驱油机理，并总结了国内表面活性剂驱在三次采油中的应用，其发展前景。
关键词：三次采油表面活性剂应用驱油耐温抗盐一、前言石油资源是一种重要的战略资源, 对国家的经济发展和人民生活水平的提高具有重要作用。
然而它并不是取之不尽, 用之不竭的, 随着勘探开发程度的加深, 开采难度会逐步加大, 因此提高石油采收率不仅是石油工业界, 而且是整个工业界普遍关心的问题。
三次采油技术是中国近十年来发展起来的一项高新技术, 它的推广应用对提高原油采收率、稳定老油田原油产量起到了重要的作用。
二、三次采油简介通常把利用油层能量开采石油称为一次采油；向油层注入水、气，给油层补充能量开采石油称为二次采油；采取物理—化学方法，改变流体的性质、相态和改变气—液，液—液，液—固相间界面作用，扩大注人水的波及范围以提高驱油效率，从而再一次大幅度提高采收率。
称为三次采油。
又称提高采收率(EOR)方法。
常规的一、二次采油(POR和SOR) 总采油率不很高, 一般仅能达到20 %～40% , 最高达到50 % ,还有50 %～80 %的原油未能采出。
在能源日趋紧张的情况下, 提高采油率已成为石油开采研究的重大课题, 三次采油则是一种特别有效的提高采油率的方法。
三、三次采油分类三次采油的方法很多, 主要有4 大类: ①热力驱, 包括蒸气驱和火烧油层等; ②混相驱, 包括CO2 混相、烃混相及其他惰性气体混相驱，这些混相剂未达到混相压力之前为非混相气驱; ③化学驱, 包括聚合物驱、表面活性剂驱、碱驱和注浓硫酸驱等; ④微生物采油, 包括生物聚合物、微生物表面活性驱，年来又开发出了气一水交替驱（WAG驱）。
油田化学药剂pdf
引言概述油田化学药剂在油田开发中起到了非常重要的作用。
随着油田勘探和开采技术的不断发展，油井储层的复杂性也越来越高，对化学药剂的需求也日益增加。
本文将对油田化学药剂的应用进行详细阐述，以及其在油田开发中的作用。
正文内容一、油田化学药剂的类别1.表面活性剂阳离子表面活性剂阴离子表面活性剂非离子表面活性剂两性离子表面活性剂天然表面活性剂2.缓蚀剂有机缓蚀剂焦磷酸盐缓蚀剂无机缓蚀剂3.结垢阻垢剂有机结垢阻垢剂硅酸盐类结垢阻垢剂磷酸盐类结垢阻垢剂4.抑制剂乳化剂水井杀菌剂5.残渣处理剂焦油漆油处理剂酚类残渣处理剂油剂煤焦油类残渣处理剂二、油田化学药剂的应用领域1.油井酸化酸化剂的选择及应用酸化剂的配方设计酸化工艺的优化2.油井水泥浆水泥浆的配方设计水泥浆的性能改良剂水泥浆的加固工艺3.储层改造改造液的配方及应用储层改造技术的优化4.油井液体钻井液的选择及应用技术钻井液的性能改良剂钻井液的环境友好型5.油田废水处理废水处理剂的选择及应用废水处理剂的配方设计废水处理技术的优化三、油田化学药剂的作用机制1.表面活性剂的作用机制降低油水界面张力提高能量漏斗效应2.缓蚀剂的作用机制阻断金属电极与电解质之间的接触形成复合物保护膜3.结垢阻垢剂的作用机制抑制晶体形核及生长改变结晶形态和尺寸4.抑制剂的作用机制改变油水分散相联系杀灭和防止微生物生长5.残渣处理剂的作用机制促进残渣分解清除残渣沉积四、油田化学药剂的未来发展方向1.绿色环保型化学药剂的研发2.高性能化学药剂的开发与运用3.智能化、自动化的药剂配方设计和控制技术4.多功能化学药剂的研究与推广5.药剂应用技术的改良和创新五、总结油田化学药剂在油田开发中发挥着不可替代的作用。
通过对不同类型化学药剂的详细阐述，可以更好地了解它们的应用领域和作用机制。
未来，随着技术的不断进步，油田化学药剂发展的重点将放在绿色环保、高性能、智能化和多功能化等方面，以更好地满足油田开发的需求。
生物表面活性剂在油田中的应用
生物表面活性剂在油田中的应用生物表面活性剂是指有严格的亲水基团和疏水基团、由微生物产生的化学物质。
这种微生物生长在水不溶的物质中并以它为食物源,适应环境并产生这些物质。
它们能吸收、乳化、润湿、分散、溶解水不溶的物质。
生物表面活性剂在工业上有很大的用途,可用于油的开采、油管套清洗、纺织工业、制药业、化妆品、家用清洁剂、造纸业、陶瓷和金属工业。
然而最有前景的应用是用于清理污染的油罐、油轴的清洗、重油的运移、提高采收率、在污泥中和被碳、重金属离子和其他污染剂污染的区域采取生物补救措施开采原油。
已经证明生物表面活性剂是微生物采油的重要机理。
1 生物表面活性剂的特点生物表面活性剂和化学表面活性剂一样具有驱油能力,而且生物表面活性剂还具有如下特点:(1)水溶性好,在油-水界面有高的表面活性。
(2)在含油岩石表面润湿性好,能剥落油膜,分散原油,具有很强的乳化原油的能力。
(3)固体吸附量小。
(4)反应的产物均一,可引进新类型的化学基团,其中有些基团是化学方法难以合成的。
(5)生物表面活性剂无毒、安全。
(6)生物表面活性剂生产工艺简单,在常温、常压下即可发生反应。
若用化学生产条件极为复杂,有些需要苛刻的条件,如高温、高压。
研究表明,生物表面活性剂的驱油效率比人工合成的表面活性剂的驱油效率高3.5倍～8倍,而价格却为人工合成的表面活性剂的30%。
许多国家已经把产生生物表面活性剂的微生物采油作为长期开采油田项目的一部分。
2筛选产生生物表面活性剂的菌种菌种生长在水不溶的物质中,如石油烃、聚苯乙烯、橄榄油、煤油、甲苯、凡士林、二甲苯,并以它们为食物源。
提高采收率的生物表面活性剂,多数是从被原油污染的土壤、海水、地表废水中分离出来的。
这些微生物能有效地降解脂肪族和芳香族的烃类化合物,它们利用这些化合物,在微生物细胞和烃接触的界面上产生生物表面活性剂。
3生物表面活性剂的类型目前,生物表面活性剂主要有4类:糖脂类、磷脂类、脂蛋白或缩氨酸脂和聚合物类。
表面活性剂在石油生产中的作用
表面活性剂在石油生产中的作用摘要：随着世界能源需求日益增长，伴随着石油能源的迅速递减，这就要求人们使用各种办法来提高石油的采收率，进而充分利用有限的石油资源。
在众多研究方法中，表面活性剂驱是一种前景颇为看好的化学方法，能很好地提高石油的采收率。
本文综述了在石油开采过程中不同阶段表面活性剂驱中的表面活性剂的种类，并结合了表面活性剂驱在三次采抽中的应用及国内的一些应用实例。
关键词：表面活性剂石油开采应用0 引言随着世界能源需求的增加，对石油的开采量及开采效率的要求越来越高，用常规方法采油，一般仅采出原油地质储量很少，但是大约三分之二的原油仍留在油层中，并且很难解决原油被滞留在岩石孔隙中和剩余原油流动性差的难题。
利用物理化学和生物学等技术来强化开采剩余储量的三次采油法，能有效提高原油采收率。
1 表面活性剂在钻井中的作用1.1 钻井用表面活性剂，避免钻井事故钻井用表面活性剂(包括钻井液处理剂和油井水泥外加剂)用量最大，约占油田用表面活性剂总量的60%左右；釆油用表面活性剂的量相对较少，但其技术含量相对较高，其用量约占油田用表面活性剂总量的1/3，这两类化学品在油田用表面活性剂中占有重要的位置。
在油井的钻探过程中, 表面活性剂常被加入钻井液体系用作降滤失剂, 以使泥饼更致密, 从而降低泥饼中的自由水向地层渗透而避免钻井事故。
降滤失剂需满足的重要要求之一是耐高温, 而要实现这一目的, 需要让表面活性剂分子尽可能多地与黏土表面的氧原子或羟基形成氢键。
因此, 如能在降滤失剂分子结构中引入氟原子,降滤失剂则具有更好的耐温性。
除此之外, 表面活性剂还在钻井液中用作降黏剂、增黏剂、流型调节剂、乳化剂、起泡剂、消泡剂、润滑剂、絮凝剂、黏土稳定剂和缓释剂等。
2 表面活性剂在油气开采中的增产作用2.1 稠油开采，采用表面活性剂增产由于稠油的黏度和密度比普通原油大得多, 因此对大多数的稠油通常采用井底乳液降黏, 即将碱类化合物和表面活性剂以及水注入到井底稠油中或挤入到油层近井地带, 借助井底的高温使稠油从地层渗流到井筒。
生物表面活性剂及在油田中的应用
⑥不致 敏、 可消化、 可用作化妆 品、 食品和功 能 食品的添加剂 ；
①改变重烃组分的润湿性 ；
（ 下转第 １ 页） ８
收稿 日期；０５ ｌ １ ２０ 一ｌ 一 ５ 作者简介： 杨丽（９ ０ ． 四川简阳人， １８ 一）女． 西南石油学院应用化学专业研究生在读。
维普资讯
大 量生 产 。
体的代谢产物， 不但具有降低表面张力的特点， 而
且还能被微生物降解， 在特殊 的工亚领域 中能克服 化学 合成 表 面活性 剂 的 某些 不 足。
１ 生 物 表面 活性 剂
１ １ 分 类 ．
１３ ２ 酶法合成 ．． 与微生物方法 相 比较， 酶法 合成的表面活性剂
应少、 产物容易分离纯化等优点。 １３ ３ 从动植物材料中提取 ．． 目前， 应用于食 品、 医药和 化妆 品工业 的磷脂、 卵磷脂类等生物表面活性剂是从蛋黄或大豆中分离 提取而来， 这类生物表面活性剂的来源都是天然生 物原料 ， 受到原料的限制， 难以大量生产。 ２ 生物表面活性剂在石油工业中的应用 生物表面活性 剂有着非常广泛的应用。 能用于 许多行业 中， 目前应用最广泛的是石油工业… ４。
［ ］ 王秋 安主编 ． ３ 高等有机化 学［ ． 学工业出版 社， １ 。０ ４ Ｍ］ 化 第 版 ２０． ［ ］ 薛永强等编 ． ４ 现代有机合成方 法与技巧［ ． 学工业 出版社 ， １版。 ０ ３ Ｍ］化 第 ２０ ．
Ｔｈ ｓ ｆｃ ｔａ ｋｉ ａ ｋ ｍ ｅ ｈ ｄ ｉ ｙ ｈ ｓｚｎｇ ｏ ｇ ｎｉ ｏ ｐ ｕ ｄｓ ｅ ｕ ｅｏ ｈ ｒ ｃ ｎｇ ｂ ｃ ｔ ｏ ｎ ｓ ｎｔ ｅ ｉｉ ｒ ａ ｃ ｃ ｍ ｏ ｎ
物方法引入化学方法难 以合成的新化学基团等特点 外还具有以下优点［ ：
生物表面活性剂的分离提纯及其应用前景
生物表面活性剂的制备、提纯及其应用摘要：生物表面活性剂是由微生物产生的天然产物，具有表面活性高、对环境无污染、生物可降解性及良好的抑菌作用等优于化学合成的表面活性剂的独特性质。
本文对生物表面活性剂的合成方法进行了介绍，对生物表面活性剂在石油工业、环境工业、医药、食品、农业和化妆品工业等领域的应用进行了总结，展望了生物表面活性剂的良好应用前景。
关键词：生物表面活性剂制备提纯应用生物表面活性剂主要是由微生物在好氧或厌氧条件下在碳源培养基中生长时产生的。
这些碳源可以是碳水化合物、烃类、油、脂肪或者是它们的混合物。
生物表面活性剂可分为非离子型和阴离子型, 阳离子型较为少见。
像其它表面活性物质一样, 生物表面活性剂由一个或多个亲水性和憎水性基团组成, 亲水基可以是酯、羟基、磷酸盐、或羧酸盐基团、或者是糖基, 憎水基可以是蛋白质或者是含有憎水性支链的缩氨酸。
根据生物表面活性剂的结构特点, 可将其分为5 类:糖脂、脂肽、多糖蛋白质络合物、磷脂和脂肪酸或中性脂。
和传统的化学合成的表面活性剂相比, 生物表面活性剂有许多明显的优势:(1)更强的表面和界面活性;(2)对热的稳定性;(3)对离子强度的稳定性;(4)生物可降解性;(5) 破乳性。
由于这些显著特点, 使生物表面活性剂在一些方面可以逐渐代替化学合成的表面活性剂, 而且应用也越来越广泛。
1 生物表面活性剂的性质、分类及制备1. 1 生物表面活性剂的特性生物表面活性剂分子结构包含极性基团和非极性基团，是一种具有亲水、疏水两性特点的生物大分子化合物。
生物表面活性剂分子的亲水基和疏水基可以由不同的分子成分组成。
生物表面活性剂与其他表面活性剂比较，主要特性就是无毒性、稳定性好、耐酸耐盐性好、可以被生物降解、对环境无污染及抗菌性。
1. 2 生物表面活性剂的分类生物表面活性剂根据其化学结构的不同，可以分为酰基缩氨酸系、糖脂系、磷脂系、高分子聚合物和脂肪酸系表面活性剂五类，如表1 所示。
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生物表面活性剂及在油田中的应用
杨丽1,李建波2
(1.西南石油学院研究生院应用化学,四川新都;2.西南石油学院)
摘要:生物表面活性剂是由微生物产生的一种生物大分子物质,具有一些优于化学合成表面活性剂的特性,其应用前景十分广阔。
本文简述了其种类、特性、生产方法及在石油工业中的应用。
关键词:生物表面活性剂;性能;种类;石油工业;应用
表面活性剂是一种两亲性分子,据其来源的不同,可分为化学合成、生物合成及天然表面活性剂三类。
化学合成表面活性剂以有机化学为基础,其性能和成本依赖于原料的性质和价格。
生物表面活性剂是微生物在一定条件下产生的集亲水和疏水基于一体的代谢产物,不但具有降低表面张力的特点,而且还能被微生物降解,在特殊的工亚领域中能克服化学合成表面活性剂的某些不足。
1生物表面活性剂
1.1分类
化学合成表面活性剂是据极性基团分类,而生物表面活性剂则依据化学组成和微生物来源分类。
其据亲水基的不同可以分为五大类[1]:糖脂、脂肪酸和磷脂、脂肽和脂蛋白、多聚和特殊生物表面活性剂。
1.2特点
生物表面活性剂分子[2]通常比化学合成表面活性剂化学结构更为复杂和庞大,单个分子占据更大的空间,因而显示出较低的临界胶束浓度。
其与化学合成表面活性剂相比,除具有用量少、可用微生物方法引入化学方法难以合成的新化学基团等特点外还具有以下优点[3]:
¹无毒或低毒;
º可生物降解,对环境不造成污染;
»结构多样化,可以用于特殊领域;
¼可以从工业废物中生产,有利于环境治理;
½在极端温度、pH值、盐浓度下具有很好的选择性和专一性;
¾不致敏、可消化、可用作化妆品、食品和功能食品的添加剂;1.3制备途径
1.3.1微生物发酵法
发酵法生产生物表面活性剂与其它微生物产品生产过程基本相同,包括培养发酵、分离提取和产品纯化三大步骤。
大多数微生物发酵产生的表面活性剂的分离提取、纯化都有一些类似的方法,如萃取、盐析、离心沉淀、结晶以及冷冻干燥等。
微生物发酵生产表面活性剂在技术和经济上都非常可行,适合大量生产。
1.3.2酶法合成
与微生物方法相比较,酶法合成的表面活性剂分子多是一些结构相对简单的分子,但同样具有优良的表面活性,酶法合成还具有反应专一性强、副反应少、产物容易分离纯化等优点。
1.3.3从动植物材料中提取
目前,应用于食品、医药和化妆品工业的磷脂、卵磷脂类等生物表面活性剂是从蛋黄或大豆中分离提取而来,这类生物表面活性剂的来源都是天然生物原料,受到原料的限制,难以大量生产。
2生物表面活性剂在石油工业中的应用
生物表面活性剂有着非常广泛的应用,能用于许多行业中,目前应用最广泛的是石油工业[4]。
2.1提高石油采收率
生物表面活性剂在石油工业中最主要的应用是提高石油采收率(MERO)。
现阶段大多数油田已经进入二次驱油的中后期,但仍有大约70%的原油滞留在储油层中,所以提高采收率是当今石油工业的重要研究领域。
微生物可以通过以下几种方式提高石油采收率:
¹改变重烃组分的润湿性;(下转第18页)
y收稿日期:2005-11-15
作者简介:杨丽(1980-),女,四川简阳人,西南石油学院应用化学专业研究生在读。
合成:
切断目标分子方法:
¹一般在目标产物分子中有官能团的地方切断;
º在带支链的地方切断;
»切断后得到的结构单元合成分子是合理的;
¼切断过程中可以转化官能团,使目标分子换成一种更易合成的前提化合物或易得的原料;
½一个好的切断应满足有合理的反应机理,步骤少,有认可的原料等条件。
参考文献
[1]曾昭琼主编.有机化学[M].高等教育出版社,第4版,20041
[2]王玉枝等主编.有机分析[M].湖南大学出版社,第1版,20041
[3]王秋安主编.高等有机化学[M].化学工业出版社,第1版,20041
[4]薛永强等编.现代有机合成方法与技巧[M].化学工业出版社,第1版,20031
The use of chtracking back method in synthesizing organic compounds
SH UAN G X i
(Department of Biology and Chemistry,H e Tao University,Lin He015000,China) Abstract:One of the method desiging the tracks of synthesizing organic compounds,tracking back methods ,the constitutioned formuler of the molecule which was wanted to be systhesized(target molecule)w as cut into molecule which have sim ple constitutional formulars.Then the sy nthesizing tracks were desig ed based on those simple molecules.T he cutting skilles were also ex plained.
Key word:targ et molecule;tracking back method;organic compound systhesis
(上接第24页)
º通过降解长链饱和烃类降低原油粘度;
»产生溶解岩石,增大绝对渗透率的酸性物质;
¼产生可以增大油藏压力及降低原油粘度的气体;
2.2防止结蜡
三次驱油开采出原油含有较多的石蜡和沥青质,这些高分子物质在油井和输油管道中的沉积给原油开采和集输造成了很大问题,大多数油田采用加热或添加化学除蜡剂的方法来解决。
但其成本较高,后续处理困难,而生物表面活性剂的使用能很好的解决这一难题。
2.3破乳
原油的破乳对石油开采、集输和加工过程十分重要。
因为原油乳状液含水及含一些溶于水的杂质,会增加泵、管线和储存罐负荷,引起金属表面腐蚀和结垢,同时排放水中含油会造成环境污染和油的浪费。
因此无论从经济角度,还是从环境保护角度来看,都需对原油进行破乳处理和污水除油处理。
传统的化学破乳剂一般为高分子难降解的有机物,对环境污染大,而利用生物表面活性剂破乳符合环保生产的要求[5]。
参考文献
[1]梁治齐、宗惠娟、李金华.功能性表面活性剂.北京:中
国轻工业出版社,2002,(4)1
[2]陈坚、华兆哲、伦世仪.生物表面活性剂在环境生物工
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收率方面的应用.生物学杂志,2000,17,(6):25-281 [4]丁历孝、何国庆、孔青等.微生物产生的生物表面活性
剂及其应用研究.生物技术,2003,13(5):52-541[5]徐美娟、易贤辉.纸浆造纸废水的微生物絮凝剂.纸和造纸,2003(5):53-561。