生物表面活性剂及在采油中的应用
鼠李糖脂应用场景
鼠李糖脂应用场景石油上应用鼠李糖脂是一种天然生物表面活性剂,它可以提高原油开采率、优化管道输送和改善储罐清洗。
发酵得到的鼠李糖脂与其他生物聚合物复配,可以建立新的生物驱油体系,显著提高采收率。
鼠李糖脂构成的新型环保纳米片,可以在高温高盐条件下提高低渗透油藏的采收率。
提高石油开采率采用鼠李糖脂可以改善水、油及岩石之间的作用关系,达到提高原油采收率的目的。
鼠李糖脂可以降低石油与岩石的亲和力,减少石油在驱油过程中的流动阻力,提高石油的可动性和开采率。
同时,鼠李糖脂还可以在水驱过程中优化驱替相图,增强驱油效果。
物理模拟实验表明,鼠李糖脂可以使原油开采率显著提高。
新的李糖脂生物驱油体系通过发酵法获得鼠李糖脂后,与其他生物聚合物如黄原胶复配,可以建立新的生物驱油体系。
5%鼠李糖脂发酵液的生物复合体系可使采收率达到17.4%,表明在微生物采油领域有良好应用前景。
鼠李糖脂-二硫化钼纳米片提高低渗透油藏鼠李糖脂-二硫化钼纳米片是一种新型环保生物两性纳米片,可以在高温高盐条件下提高低渗透油藏的采收率。
0.005wt%的超低浓度纳米流体可以在天然岩心上观察到25.3%的额外采油量。
其机理是通过原油乳化、改善润湿性、降低界面张力和产生结构分离压力等。
作为原油管道减阻剂和降粘剂鼠李糖脂可以溶解在有机溶剂中,然后添加到原油,用作原油管道的减阻剂和降粘剂。
100-1000ppm的鼠李糖脂可以使管道阻力下降20-50%,100-9000ppm的鼠李糖脂可以使原油粘度下降10-90%以上。
罐底油泥的洗脱发酵鼠李糖脂液可以提高储油罐罐底油泥中原油的回收率,实现对罐底油泥的有效洗脱。
鼠李糖脂液可以使溶液表面张力达到0.037N/m,显示出很好的表面活性作用。
作为抗结蜡添加剂，在石油炼化过程中鼠李糖脂可以降低某些石油馏分的凝固点,防止在低温下析出固体蜡质,从而提高石油的低温流动性和抗结蜡性能。
这在燃料油和润滑油方面具有重要作用。
作为粘度指数改进剂。
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。
表面活性剂在三次采油中的应用前景及发展趋势
表面活性剂在三次采油中的应用前景及发展趋势摘要：介绍了常规的三次采油技术手段，如碱驱、聚合物驱、表面活性剂驱等，并对各种技术手段的现状以及优缺点进行了总结。
并对双子表面活性剂的研究进行了重点介绍。
对三次采油技术将来的发展方向做了简要的讨论。
关键词：三次采油表面活性剂耐温抗盐双子表面活性剂引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。
一、三次采油的简介在世纪年代以前，油田开发主要是依靠油层原始能量进行自喷开采，一般采收率仅为5%～10%，我们称之为一次采油。
随着渗理论的发展，达西定律被应用于流体在多孔介质中的渗流，表明油井产量与压力梯度成正比关系。
这使人们认识到一次采油造成原油采收率低的主要原因是油层能量的衰竭，从而提出了以人工注水气的方法，来增补油层能量，保持油层压力开发油田的二次采油方法。
这是当今世界油田的主要开发方式是一次油田开发技术上的飞跃，但二次采油后仍有一剩余残留在地下采不出来。
国内外石油工作者进行了大量研究工作，逐步认识到制约二次原油采收率提高的因素，进而提出了新的三次采油方法。
二、三次采油的分类三次采油提高原油采收率的方法主要分为化学法、混相法、热力法和微生物法等。
根据作用原理的不同，化学法又可以进一步分为碱驱、聚合物驱、表面活性剂驱以及在此基础上发展出来的碱一聚合物复合驱、碱一表面活性剂一聚合物复合驱或表面活性剂一碱一聚合物复合驱。
根据混相剂的不同，混相法分为溶剂混相驱、烃混相驱、CO2、混相驱、N2混相驱以及其他惰性气体混相驱。
在这些混相剂未达到混相压力之前为非混相气驱，近年来又开发出了气一水交替驱。
热力法包括蒸汽驱、火烧油层等。
三、碱驱碱驱油技术是三次采油技术中研究应用最早的。
生物表面活性剂在老化油处理中的应用
生物表面活性剂在老化油处理中的应用随着我国石油资源的开采，大部分油田逐漸进入了中后期开采阶段，这就使得老化油的含量明显提升，长此以往，不仅会带来资源的浪费，还会给整个油田的运输系统带来负担。
生物表面活性剂具有绿色、环境友好的特点，对老化油的处理也十分有效。
为此，本文首先分析了生物表面活性剂的产生及特性，而后给出了两项生物表面活性剂在老化油处理中的应用，希望能给同行提供借鉴。
标签：生物表面活性剂;老化油处理;应用引言生物表面活性剂在石油开采、环境治理、食品工业、造纸工业、生物医药等领域应用越来越广泛口，尤其在微生物采油方面具有重要的利用价值。
目前已报道的生物表面活性剂的种类有糖脂、磷脂、脂肽、脂蛋白以及其他脂衍生物等。
其中，糖脂类生物表面活性剂是国内外研究最多、应用最广泛的一类。
研究这一类生物表面活性剂的特性及机理，对微生物采油技术的提高以及稠油的降黏具有十分重要的理论和实际意义。
一、生物表面活性剂的来源及理化特征1、生物表面活性剂的来源在解决原油污水问题中，在对物理方法和化学方法的应用后取得的效果不是特别理想，还产生了此类环境污染。
在这样的背景下，人们开始对处理原油污水问题的方法进行的深入的研究，看有什么方法既可以解决掉所原油污水问题又不会再次造成次生环境问题。
与此同时，各国对生物实用技术的研究日益成熟，发现了生物活性剂这一物质。
并对它的性质进行了科学深入的研究，发现其性质在处理原油污水方面应该有一定效果。
自此，生物表面活性剂开始在对原油污水处理中进行尝试和应用。
2、生物表面活性剂的理化特征生物表面活性剂的特征很多，接下来就对其特性进行详细的介绍。
活性剂在油—水的界面中具有一定的溶解度，该溶解度能够使这个油—水面保持相应的稳定性;然后生物表面活性剂的另一个特性就是价格低廉。
这类活性剂就是通过利用生物特性和生命活动规律结合原油污水的特性进行组合来解决类似的环境问题，这就是生物表面活性剂的工作原理。
表面活性剂在油田开发中的应用
表面活性剂在油田开发中的应用[摘要]随着中国社会经济的持续快速增长，原油的需求量在不断的增大，我国原油开采滞后与高需求量的矛盾与日俱增。
原油的短缺和价格暴涨将会危及到国家的经济安全，因此不容小觑。
为了提高本国原油的开采率，我国在原来的基础上，利用了兼具物理、化学和生物技术的三次开采技术，使得原油采收率提高到80%～85%。
在三次开采中大量使用了表面活性剂和聚合物等。
[关键词]表面活性剂开采率原油石油在我国的经济中占有重要的地位，近年来国家在石油的勘探、开发和开采方面的投资逐年增加。
在油田开发的过程中，开采方式的选择对油田的产能，提高采收率有着重大作用，针对不同性质的原油，不同地质特点的油层，选择有效的开采方式至关重要。
同时，在开采的过程中对物理、化学和生物技术的运用，特别是表面活性剂和聚合物的运用，更是相得益彰。
1三次采油中用到的表面活性剂在我国，一些油田经过长时间的开发，进入了油田开发的中、晚期。
许多专家和学者针对油田的具体情况，研究出了聚合驱油技术、微生物采油技术、表面活性剂驱油技术等的这些在三次采油中所必须的新技术。
现在，在很多领域内都被大量的广泛的使用，并大部分都收到了较好的成效，在石油化工这块更甚。
1.1新型驱油用化学剂20世纪60年代，国内一些大型油田的开发相继进入了中晚期。
大庆、胜利油田为了改变国内这一现状，将地下剩余的原油充分开采出来，加大了对原油开采技术的研究力度，开发出了一些新型的驱油用化学剂，可用来辅助原油的开采，并取得了不错的效果。
1.1.1聚合物驱油聚合物驱油是三次采油技术中辅助化学驱之一，它的出现也是大庆油田实验出来的结果之一，大庆油田单独研究了聚合物在采油中的应用。
实验结果表明高相对分子质量聚合物与碱/表明活性剂交替注入水中比普通的聚合物与碱/表面活性剂交替注入时效果更好。
在油田开采中，为了增加水的粘度，可以向水中注入高分子聚合物，这样可以降低油层中的水分子渗透率，从而可以改善油水的比例，调整好注入水在原油中的体积和波及率，进而提高原油采收率。
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。
表面活性剂驱油
实验结果与分析
驱油效率
通过对比不同表面活性剂的驱油效率，分析 表面活性剂性能的优劣。
采收率
评估表面活性剂对提高采收率的作用，分析 其对油藏的增采潜力。
影响因素
分析实验过程中温度、压力、注入速度等参 数对驱油效果的影响。
适用性
评估不同类型表面活性剂在不同油藏条件下 的适用性。
案例分析
案例选择
选择具有代表性的实际油田作为案例研究对象。
非离子型表面活性剂
总结词
非离子型表面活性剂是一种温和型表面活性剂，具有低毒、 低刺激性和良好的生物降解性。
详细描述
非离子型表面活性剂在水溶液中不发生电离，其分子结构中 含有的亲水基团和疏水基团平衡作用使其具有降低表面张力 和油水界面的能力。非离子型表面活性剂具有较好的耐硬水 性能和抗盐性，适用于多种水质条件。
环保领域
1 2
废水处理
表面活性剂能够降低油水界面张力，促进油滴的 分离和沉降，用于废水中的油类物质的去除。
土壤修复
对于土壤中的油类污染，表面活性剂可以用于增 强油滴的分离和回收，实现土壤修复。
3
溢油处理
在海上或陆地发生的油类泄漏事故中，表面活性 剂可用于降低油膜的厚度和粘性，加速油滴的沉 降和回收。
原理
表面活性剂能够吸附在油水界面上，降低油水界面张力，使残余油易于被采出。 同时，表面活性剂能够改变岩石表面的润湿性，使亲油岩石变为亲水岩石，提 高洗油效率。
表面活性剂驱油的重要性
01
提高采收率
通过降低油水界面张力，表面活 性剂驱油能够将残余油从岩石表 面释放出来，从而提高采收率。
节约资源
02
03
其他领域
01
02
生物表面活性剂及其应用进展
精神娱乐活动， 要全面适应老年人的身心健康， 不断完善设计 的内容 。 从 适应性上 讲， 要针对老年人 中不同群体的存在 ， 要有针对性地 去区分 他 们之间的差异， 从而说 ， 目前我国老年人 建筑 设计上有提 高的表现 ， 但 是仍存 有 不足之 处， 建筑设计师 只有秉着认真负 责的态度， 对老年人 中不 同群体
境保护的高度重视， 许多生物降解性差 、 毒性大和产 生环境 激素 （ 如烷 基 生物表面活 性剂 有多种 分类方 法， 按来源可将生物表面活性剂分成 酚等） 的表面活性剂 ， 被禁止或限制使用 。因此 ， 人们尝试用 环境友好的 整胞生物转换法 （ 也称发酵法） 和酶 促反应合成法 。按照化学 结构 的不 生物表面活性剂取代化学表面活性剂来解决这些问题 。 同， 生物表面活性 剂主要分 为糖脂类 、 脂肽 和脂蛋 白类 、 脂肪酸和 磷 脂
１ 生 物表 面活性 剂 的介绍
１ ． １ 生物表面活性剂 的性质及特点
生物表面活 性剂是指微生物 （ 多数是细菌 、 酵 母菌 、 真 菌） 在一 定条 件下培养 时， 其代谢 过程 中分泌产生 的一些具有一定表 界面活性 、 集 亲 水基和疏水基结构于一分子内的两亲化合物 。
类、 多聚生物表面活性剂类和特殊生物表面活性剂类等五大类 。
关键词 ： 生物表面活性剂； 微生物； 环境修 复 中图分类号 ： Ｔ Ｑ ４ ２ ３ ． ９ ９ 文献标识码 ： Ｂ 文章编号 ： １ ０ ０ ４ — ７ ３ ４ ４ （ ２ ０ １ ３） １ ３ — ０ ３ ５ ８ — ０ ２
表面 活性剂 （ ｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｔ ａ ｎ ｔ ｓ ） 是一种 重要 的化 工原料 ， 素有“工业味精 ”
面 的能量 ，即表面 张力 ，多数 生物表 面活 性剂 可将 表面 张 力减 小至
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生物表面活性剂及在采油中的应用
课程：微生物资源开发利用
作者：隆冬玲
班级：生物工程2班
组别：第六组
表面活性剂(surfactant)，是指具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列，并能使表面张力显著下降的物质。
表面活性剂表面活性剂石油工业
环境工程
食品工业
精细化工
化学合成的表面活性剂VS微生物表面活性剂化学合成的表面活性剂微生物表面活性剂
降低表面张力降低表面张力
稳定乳化液稳定乳化液
增加泡沫增加泡沫
具有一定毒性无毒或低毒
能生物降解
生物表面活性剂的种类
一般都是按其化学结构特点分类，基本上可以分5大类：以糖为亲水基的糖脂，如鼠李糖脂、槐糖脂；
以低缩氨酸为亲水基的含氨基酸类脂，如脂肤、脂蛋白；
以磷酸基为亲水基的磷脂，如磷脂酞乙醇胺；
以梭酸基为亲水基的脂肪酸，如甘油脂、脂肪酸；
结合多糖、蛋白质及脂的聚合物，如脂多糖复合物。
微生物表面活性剂的应用
微生物表面活性剂在石油工业中的应用1利用微生物和微生物表面活性剂回收岩层中的石油2利用微生物表面活性剂降低石油粘滞度和净化贮油罐
1回收岩层中的石油
微生物强化采油(microbialenhanced oilrecovery,MEOR)
技术就是指往油层中注入某些微生物,同时注入一些微生物生长所必需的营养物,这些微生物在生长的同时,能产生生物表面活性剂。
这些生物表面活性剂可降低原油与水两相界面的张力,从而可提高油田的开采量。
据报道,紫红诺卡氏菌(Nocardia rhodochrous) 产生的海藻糖脂,用于地下砂石中石油的回收,出油率提高了30%。
2降低石油粘滞度和净化贮油罐
由于微生物表面活性剂可降低重油的粘滞度,故可应用于石油的回收和运输。
使用生物表面活性剂处理重油，可使重油的粘滞度从200000cP 下降至100cP，这就使得处理过的重油可用普通输油管道输送。
利用来自美国Petrogen公司的生物表面活性剂合成菌株处理科威特石油公司的原油罐的污泥,可以回收90%以上的沉积于污泥中的原油。
与常规的净化方法比较,用此法净化石油淤泥不仅代价低廉, 而且避免了石油淤泥对环境的污染。
微生物代谢产生的两亲化合物
(1)生物表面活性剂
(2)生物乳化剂
这两类物质都具有两亲结构，但相互间又有区别。
简言之，就乳化作用而言，生物表面活性剂是一些低分子量的小分子物质，它们能显著降低空气—水或油—水两相界面的张力。
有助于油—水乳化；而生物乳化剂皆是一些生物大分子，它们不能显著降低油—水间的界面张力，对油—水间的界面表现出很强的亲和力，能吸附在分散的油滴表面，防止油滴凝聚，从而使这种乳状液稳定。
微生物表面活性剂的结构和理化性能1、溶解性
糖脂不溶于水。
一般讲，非极性糖脂溶于氯仿这样的憎水溶剂；而极性糖脂则溶于氯仿/甲醇混合溶剂。
含氨基酸类脂溶于室温下的醚、正已烷和氯仿。
含蛋白的表面活性剂能溶于水，有的可被氯仿抽提。
2、表面活性和界面活性
微生物表面活性剂能显著降低表面张力，特别是降低油—水间的界面张力，形成胶束溶液，使烃乳化，改变表面物质的憎水性。
微生物表面活性剂的化学稳定性和热稳定性微生物表面活性剂的化学稳定性和热稳定性
是非常重要的，特别是三次采油时，地层
温度很高，有些化学合成的表面活性剂的
耐热性不够，容易分解失活，而微生物表
面活性剂对热较稳定。
微生物表面活性剂在三次采油中的应用微生物表面活性剂有如下特殊性能：
•能显著降低表面张力，特别是降低油水间的界面张力，形成胶束溶液，使烃乳化；
•能溶于地层水和注人水中；
•在油水界面上有高度的表面活性；
•含油岩层表面有很好的润湿性；
•对附着岩层表面的原油有良好的洗油性；
•有高度分散原油的特点；
•有较好的耐热稳定性，所以有高度的驱油层性。
因此，微生物表面活性剂能有效地提高原油采收率。