石油生产过程有钻井、完井、压裂等程序。在这些程序中,要使用钻井液、完井液、压裂液等工作液。在这些工作液中,常常要加入一种名叫黄原胶的生物聚合物来增加黏度,以保证石油开采工作的正常进行。为了保护油层,在这些工作结束后,又要将这些黏性极大的工作液返排地面,这时,黄原胶成了“双刃剑”,它的黏性阻碍着工作液的返排。
长江大学化学与环境工程学院教授易绍金率领的研究小组,在国外研究成果的基础上,深入研究低温状况下生物酶破胶技术,经1年努力,终于研发出了生物破胶酶。实验室研究结果显示,在温度低于60℃的情况下,利用这种生物酶对黄原胶破胶,能在4~8小时内使黄原胶的黏度下降80%~90%。
通常,高温油田采用化学方法即利用过氧化物破胶来降低黄原胶的黏度。这种方法虽然有效,但存在安全隐患,还会破坏环境;低温油田一般不采用化学方法破胶,因为这种方法在地层温度低于60℃时效果会大大降低。因此,研发新的破胶技术,成为石油领域科学家十分关注的科研课题。上世纪90年代,美国科学家利用生物技术解决了低温状况下黄原胶的破胶技术。其产品已进入市场,但由于垄断生产,价格十分昂贵,同时由于受进口限制,国内仅有一两家油田少量使用。
据易绍金介绍,与化学破胶技术相比,生物酶破胶技术具有施工简便、高效、安全、环保等明显优势。我国有很多低温油田,破胶技术一直困扰着这些油田。这些油田有的采用其他增黏剂替代黄原胶,有的采用化学方法破胶,但这些方法不仅效果差、污染环境,还会造成地层损害,影响石油生产。而这项生物酶破胶技术破解了国内低温油田在石油生产中的破胶难题,填补了国内空白。