[发明专利]用于油气开采的低酰基结冷胶的生产方法

说明书

技术领域

本发明属于化工加工领域，具体涉及用于油气开采的低酰基结冷胶的生产方法。

背景技术

结冷胶（ｇｅｌｌａｎｇｕｍ）于1978年由美国科学家发现，直到1992年才得到美国ＦＤＡ的许可应用于食品、饮料。我国在1996年批准其作为食品增稠剂、稳定剂使用。目前中国几家结冷胶生产公司基本上都是按照GB25535-2010进行生产。GB25535-2010有重金属和微生物指标包含菌落总数、大肠菌群、沙门菌氏、霉菌和酵母等指标，生产成本都较高，用于油气的开采成本很高。

1、由于一些油藏复杂和原油高粘，采油率低含水率高有的超过80%。油藏深部的油温度高，有的高达130℃及以上，矿化度高盐含量高。在这种恶劣的地质条件下，迫切需要开发出适用于深部油藏高温、高盐等环境下的智能生物聚合物驱油剂以利于提高已采油田的采出率和有效油田储量。随着石油资源的日益枯竭，主要产油国家的油田开发多进入中后期，产量迅速递减，国际油价逐渐上升，石油产业可持续发展面临严峻挑战，在此背景下，各大石油公司加大科研投入，对提高采收率给予了格外关注。

2、低酰基结冷胶石油开采方面具有非常重要的作用，应用前景广。低酰基结冷胶作为近年来最有发展潜力的微生物多糖，具有如下特性：

A、是一种典型的假塑性流体，其水溶液的粘度随剪切速率的增加而明显降低，随剪切速率的减弱而恢复。

B、低用量、高凝胶强度。当结冷胶使用量＞0.02%，即可形成凝胶，0.25%的使用量就可以达到琼脂1.5%的使用量和卡拉胶1%的使用量所产生的凝胶强度。

C、低酰基结冷胶所形成的凝胶热稳定性高，在ｐＨ4.0～8.0之间几乎不受ｐＨ的影响。

D、低酰基结冷胶的锁水能力强，1份的结冷胶可以锁住约500倍及以上的水。

E、钙、镁、钠和钾等阳离子可以提高低酰基结冷胶凝胶强度从而降低结冷胶用量。

低酰基结冷胶这些特性很适合油气开采时使用。

3、目前中国几家结冷胶生产公司生产的结冷胶主要用在食品中，基本上都是按照GB25535-2010进行生产：

A、GB25535-2010中微生物指标包含菌落总数、大肠菌群、沙门菌氏、霉菌和酵母等指标，生产的后提取微生物环境要求高或者后提取需要经过高温加热杀菌处理。

B、重金属:现在结冷胶主要用于食品，结冷胶重金属含量要较低（GB25535-2010有具体规定），原材料及生产设备重金属要求高，原材料及生产设备需要是食品级的。

C、色泽为类白色，生产提取过程中要用乙醇或异丙醇脱色。需要在高温脱酰前除出葡萄糖等糖分物质。

D、低酰结冷胶溶解后透明度较好，需要除出蛋白质等杂质。

4、现行低酰结冷胶生产工艺的后提取（指发酵液发酵完成后的工艺）大都比较复杂，生产成本高。它的工艺过程包括：

A.浓缩过程：对结冷胶发酵液作絮凝处理、固液分离。发酵液中结冷胶含量一般为1.5%左右，在发酵液中加入CaCl₂等钙盐、钾、钠等阳离子、乙醇或异丙醇等有机溶剂，将结冷胶沉淀浓缩，得到浓缩5倍或以上的湿的结冷胶粗品。其中所述絮凝方式选自：醇絮凝、盐絮凝、盐醇共絮凝方式。

B.脱色去糖分:用乙醇或异丙醇等有机溶剂洗涤一定时间，脱除在发酵过程中产生的类葫萝卜等色素和除出葡萄糖等糖类物质。得到结冷胶粗品。

C.再溶解过程：将B中得到的结冷胶粗品重新分散在水中，加入螯合盐使溶解于水，得到结冷胶溶液。

D.脱酰:加热到80-95℃。加碱，调节pH值至8～12，维持5～30分。

E.过滤澄清:用硅藻土等助滤剂除出钙盐和蛋白质等杂质，得到澄清结冷胶溶液。

F.过滤脱水：用KCl等钾盐或NaCl等钠盐使结冷胶溶液（E溶液）凝胶，压榨脱水，得到含水较低的结冷胶。或加入结冷胶溶液（E溶液）到乙醇或异丙醇中搅拌洗涤沉淀出结冷胶，用离心机分离得到含水较低的结冷胶。

G.干燥、杀菌：用高温（85-130℃）硫化床或喷雾等方式进行干燥的同时进行杀菌；或低温（20-60℃）长时间（约5小时）干燥，再用95-120℃短时间（约10分钟）杀菌。

H.粉碎包装。得到结冷胶成品。

5、上述第4点中方法的生产成本高，不太适合油气开采的时使用。现在使用在油气开采主要为黄原胶、瓜尔豆胶和羧甲基纤维素钠（CMC）等亲水胶体。

目前中国几家结冷胶生产公司生产的结冷胶主要用在食品中，基本上都是按照GB25535-2010进行生产。目前低酰结冷胶的生产成本较高。