一种温敏型杂多糖聚合物在提高石油采收率中的应用的制作方法

1.本发明属于生物工程技术领域，具体涉及一种温敏型杂多糖聚合物在提高石油采收率中的应用。


背景技术：

2.鞘氨醇单胞菌是在1990年由日本学者yabuuchi等人根据16srna的部分核苷酸序列、脂质中存在的独特鞘糖脂和呼吸醌的类型首次提出的，其主要特征为：革兰氏阴性、杆状、好氧、无芽孢，过氧化氢酶阳性，大部分能产黄色素。
3.部分鞘氨醇单胞菌可分泌产酸性胞外多糖，被统称为鞘氨醇胶，其多糖主链结构相对保守，由a(1
→
3)d
‑
glc(1
→
4)d
‑
glca(1
→
4)d
‑
glc(1
→
)a组成，a一般为l
‑
rha或l
‑
man。虽然鞘氨醇胶的主链糖基的组成相差不大，但侧链糖基的种类和位置赋予了鞘氨醇胶结构和功能的多样性，使得鞘氨醇胶中的每一员都具有独特的理化特性和流变特性。
4.随着油田开发的深入，我国大部分油田已经被开采，剩余的高温高盐等苛刻油藏难以被化学聚合物所驱替。三次采油中常用的化学聚合物聚丙烯酰胺(hpam)在高温高盐的情况下作用效果受到限制，而且会降解成为有毒的丙烯酰胺单体，对环境造成污染的同时会使人体内聚集并危害生命。因此，应该寻找更具有环保性和采油效率的生物聚合物来替代hpam。典型的鞘氨醇胶包括威兰胶(welan)、结冷胶(gellan)以及定优胶(diutan)等；鞘氨醇胶在提高采收率方面的应用是近些年来新开拓的方向。生物胶(生物聚合物)通常为假塑性流体，即剪切速率与粘度成反比，如定优胶、威兰胶以及广泛使用的黄原胶具有耐高温的特性，同时能够改变水溶液的流变性，即增稠液体、悬浮固体、稳定乳液或形成凝胶的能力，不仅无毒无害、安全环保，更由于独特的理化和流变性能使得它在极端油藏环境下也可以被利用，可以成为采油中常用的化学聚合物hpam的良好替代品。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种新型鞘氨醇单胞菌产温敏型杂多糖聚合物在提高石油采收率中的应用。
6.所述温敏型杂多糖聚合物由鞘氨醇单胞菌(sphingomonas sanxanigenens)hl
‑
1菌株生产，该菌株已公开于申请人在先申请cn113151050a中，保藏号为cctcc no：m 2021162。该菌株所产的新结构胞外杂多糖聚合物，在结构组分上与已知的鞘氨醇胶差异显著，本发明研究发现，其在性能上既具有典型鞘氨醇胶的剪切稀化、黏弹性能好等流变特征；同时又具有显著的温敏特征，类似可得然胶在高温下可形成热不可逆的高强度凝胶，可在中低温油藏用作生物聚合物驱，也具有高温油藏中调剖堵水的应用潜力。
7.为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：
8.温敏型杂多糖聚合物在聚合物驱油中的应用，
9.所述温敏型杂多糖聚合物为鞘氨醇单胞菌(sphingomonas sanxanigenens)hl
‑
1所产杂多糖聚合物；
10.所述温敏型杂多糖聚合物以发酵液或生物聚合物溶液的形式，在≤70℃条件下用于中高温油藏生物聚合物驱油；
11.所述发酵液为鞘氨醇单胞菌(sphingomonas sanxanigenens)hl
‑
1发酵生成的含胞外多糖的发酵液；
12.所述生物聚合物溶液为从所述含胞外多糖的发酵液提取的胞外多糖纯品溶胀后加水稀释配制的溶液。
13.作为一种优选的实施方式，所述生物聚合物溶液的制备方式为：从所述含胞外多糖的发酵液中提取的胞外多糖纯品后，将胞外多糖纯品在50
‑
70℃条件下溶胀完全，加水稀释配制成生物聚合物溶液。胞外多糖纯品在高于80℃的条件下进行溶胀可能导致发生不可逆的相变，影响体系的流体性质，比如导致粘度增加、流动性差等问题，因此采用低于80℃的溶胀温度，通常在50
‑
70℃条件下溶胀。
14.作为一种优选的实施方式，所述含胞外多糖的发酵液中胞外多糖质量浓度≥2g/l。
15.作为一种优选的实施方式，所述温敏型杂多糖聚合物在低于相变温度的条件下运输，所述相变温度指溶胶态到凝胶态的相变温度。温度低于相变温度时，体系具有流动性，便于复配和运输。
16.本发明的另一目的在于提供温敏型杂多糖聚合物在油藏封堵中的应用，
17.所述温敏型杂多糖聚合物为鞘氨醇单胞菌(sphingomonas sanxanigenens)hl
‑
1所产杂多糖聚合物；
18.所述温敏型杂多糖聚合物以发酵液或生物聚合物溶液的形式，在≥85℃条件下用于高温油藏调剖堵水；
19.所述发酵液为鞘氨醇单胞菌(sphingomonas sanxanigenens)hl
‑
1发酵生成的含胞外多糖的发酵液；
20.所述生物聚合物溶液为从所述含胞外多糖的发酵液提取的胞外多糖纯品溶胀后加水稀释配制的溶液。
21.作为一种优选的实施方式，所述生物聚合物溶液的制备方式为：从所述含胞外多糖的发酵液中提取的胞外多糖纯品后，将胞外多糖纯品在50
‑
70℃条件下溶胀完全，加水稀释配制成生物聚合物溶液。
22.作为一种优选的实施方式，溶胀完全的胞外多糖纯品加水稀释配制成质量浓度≥4g/l的生物聚合物溶液。
23.作为一种优选的实施方式，所述含胞外多糖的发酵液中胞外多糖浓度≥4g/l。
24.作为一种优选的实施方式，所述温敏型杂多糖聚合物在低于相变温度的条件下运输，所述相变温度指溶胶态到凝胶态的相变温度。
25.作为一种优选的实施方式，所述温敏型杂多糖聚合物用于碱性、矿化度≤50000mg/l的高温油藏环境。
26.本发明的鞘氨醇单胞菌产杂多糖聚合物具有温敏特性，在低于70℃时，其多糖溶液及发酵液具有类似黄原胶和威兰胶的黏弹性，可用于中高温油藏的生物聚合物驱油；在高于70℃后发生转相形成具有一定强度的固态凝胶，类似可得然胶，可用于高温油藏的调剖堵水。该温敏型杂多糖聚合物兼具黄原胶和可得然胶的优良特性，在石油采收中具有更
广泛的应用范围。
附图说明
27.图1是不同鞘氨醇单胞菌合成鞘氨醇胶的结构图。
28.图2是鞘氨醇单胞菌sphingomonas sanxanigenens hl
‑
1所产胞外多糖的红外色谱图。
29.图3是鞘氨醇单胞菌sphingomonas sanxanigenens hl
‑
1所产胞外多糖的浓度
‑
粘度图。
30.图4是鞘氨醇单胞菌sphingomonas sanxanigenens hl
‑
1所产胞外多糖的温度
‑
粘度图。
31.图5是鞘氨醇单胞菌sphingomonas sanxanigenens hl
‑
1所产胞外多糖的ph
‑
粘度图。
32.图6是鞘氨醇单胞菌sphingomonas sanxanigenens hl
‑
1所产胞外多糖的剪切速率图。
33.图7是鞘氨醇单胞菌sphingomonas sanxanigenens hl
‑
1所产胞外多糖的频率扫描图。
34.图8是鞘氨醇单胞菌sphingomonas sanxanigenens hl
‑
1所产胞外多糖的振荡应变图。
35.图9是不同胞外多糖的剪切速率图。
36.图10是不同胞外多糖的频率扫描图。
37.图11是不同胞外多糖的振荡应变图。
38.图12是不同胞外多糖的凝胶形态图。
39.图13是hl
‑
1多糖发酵液在不同温度下的动力黏弹性测量结果。
40.图14是不同温度下hl
‑
1多糖发酵液形成的凝胶状态。
41.图15是不同矿化度下hl
‑
1多糖发酵液形成的凝胶状态。
42.图16是加入原油后不同矿化度下hl
‑
1多糖发酵液形成的凝胶状态。
具体实施方式
43.实施例1
44.本实施例用于说明鞘氨醇单胞菌sphingomonas sanxanigenens hl
‑
1(cctcc no：m2021162)产胞外聚合物的培养方法，可参考在先申请cn113151050a实施例2，发酵培养基进行了优化，其步骤包括：
45.(1)从菌种保藏管中取200μl sphingomonas sanxanigenens hl
‑
1菌液至装有菌种活化培养基的三角瓶中，放入30℃、200rpm摇床培养24h，用接种环蘸取少量菌液在菌种活化平板上划线，于30℃培养箱培养48h。
46.(2)用接种环挑取活化平板上的生长良好的单菌落一环接种于装有50ml种子培养基的250ml三角瓶中，放入30℃、200rpm摇床培养24h。
47.(3)将培养好的种子液以6％(v/v)的接种量接入装有50ml发酵培养基的250ml三角瓶中，放入30℃、200rpm摇床培养72h。
48.菌种活化培养基：蛋白胨5g，牛肉膏3g，nacl 5g，琼脂15g，水1l，121℃灭菌20min。
49.种子培养基：蔗糖20g，酵母膏1g，蛋白胨4g，k2hpo
4 2g，mgso
4 0.1g，水1l，ph 7.0
‑
7.2，121℃灭菌20min。
50.发酵培养基：蔗糖55g，蛋白胨8g，nh4cl 2g，k2hpo
4 2g，mgso
4 0.1g，水1l，ph 7.0
‑
7.2，121℃灭菌20min。
51.实施例2
52.本实施例用于说明鞘氨醇单胞菌sphingomonas sanxanigenens hl
‑
1产胞外多糖的提取方法，可参考在先申请cn113151050a实施例3，其步骤包括：
53.(1)提取胞外多糖粗品：将实施例1中的发酵液置于80℃水浴20min，用蒸馏水等体积稀释，8000r/min离心30min除菌体，收集上清液，浓缩后加入3倍体积的95％乙醇，混匀，放于4℃冰箱静置过夜，8000r/min离心30min去上清，重复多次，收集沉淀，置于80℃烘箱烘干至恒重，得胞外多糖粗品。
54.(2)去除蛋白质：取适量粗品溶于100ml蒸馏水中，加热搅拌至其溶解，加入氯仿：正丁醇＝4：1的溶液20ml，振荡30min，8000r/min离心30min收集上清，重复多次，直至有机相中无油状物出现为止。
55.(3)冷冻干燥：将脱去蛋白后的粗品置于截流分子量为10000da的透析袋中，聚乙二醇浓缩，透析3天，将透析后的溶液进行冷冻干燥，得胞外多糖纯品。
56.将实施例1中的鞘氨醇单胞菌sphingomonas sanxanigenens hl
‑
1发酵液进行多糖提取后，可以得到其胞外多糖产量达30g/l。
57.将提取的hl
‑
1多糖纯品取10mg置于安瓿瓶中，加入3m tfa 10ml，120℃水解3h。准确吸取酸水解溶液转移至管中氮吹吹干，加入5ml水涡旋混匀，吸取100μl加入900μl去离子水，12000rpm离心5min。取上清进行离子色谱分析。
58.鞘氨醇单胞菌sphingomonas sanxanigenens hl
‑
1产胞外多糖水解体系的离子色谱图参见在先申请cn113151050a的图1，hl
‑
1多糖组分的主要产物峰分别是：阿拉伯糖(12.425min)、盐酸氨基葡萄糖(13.825min)、半乳糖(15.7min)、葡萄糖(17.817min)、甘露糖(22.034min)、半乳糖醛酸(45.325min)和古罗糖醛酸(45.917min)，上述组分的占比分别为：阿拉伯糖0.2％、氨基葡萄糖0.4％、半乳糖0.2％、葡萄糖89.3％、甘露糖1.9％、半乳糖醛酸5.5％和古罗糖醛酸2.5％。
59.目前，已报道的鞘氨醇单胞菌sphingomonas sp.能大量合成的胞外多糖通常为威兰胶、结冷胶、定优胶以及三赞胶等，其主要单糖组分及结构如图1所示。鞘氨醇单胞菌sphingomonas sanxanigenens hl
‑
1所产多糖组分与威兰胶(由d
‑
葡萄糖、d
‑
葡萄糖醛酸、l
‑
甘露糖和l
‑
鼠李糖组成)、结冷胶(由d
‑
葡萄糖，d
‑
葡萄糖醛酸和l
‑
鼠李糖组成)和定优胶(由d
‑
葡萄糖，d
‑
葡萄糖醛酸和l
‑
鼠李糖组成)的组分差异显著。与同种菌株sphingomonas sanxanigenens nx
‑
02所产的三赞胶(sanxan)在组分上也有显著差异。
60.实施例3
61.本实施例用于说明鞘氨醇单胞菌sphingomonas sanxanigenens hl
‑
1产胞外多糖的红外光谱鉴定结果
62.取少量实施例2中提取的hl
‑
1多糖纯品，与适量的干燥kbr混合，在红外灯下研磨均匀，通过模具压制成透明的片状，使用ft
‑
ir仪器在4000～400cm
‑1范围内进行扫描。
63.图2所示为鞘氨醇单胞菌sphingomonas sanxanigenens hl
‑
1产胞外多糖的红外光谱图，3675.36cm
‑1处的吸收峰为游离
‑
oh特征峰，3521.64cm
‑1处的吸收峰为多糖
‑
oh伸缩振动，是多糖的特征吸收峰，与分子内氢键有关，2885.78cm
‑1处的吸收峰为糖次甲基c
‑
h伸缩振动，进一步证明本物质为多糖，1723.83cm
‑1、1645.81cm
‑1处的吸收峰为c＝o伸缩震动，表明本物质为含有一定量酸性基团的酸性多糖，1558.20cm
‑1、1451.95cm
‑1、1380.35cm
‑1为c
‑
h或o
‑
h的弯曲振动，1251.26cm
‑1处的吸收峰为c
‑
h变角振动，也是多糖的特征吸收峰，1101.86cm
‑1、1081.41cm
‑1、1031.63cm
‑1为吡喃糖环c
‑
o
‑
c的特征吸收峰，979.94cm
‑1处的吸收峰说明糖苷键可能是β构型。
64.实施例4
65.本实施例用于说明鞘氨醇单胞菌sphingomonas sanxanigenens hl
‑
1产胞外多糖的生化检测分析结果
66.将实施例2中提取hl
‑
1多糖纯品取少量进行基础结构的解析，并通过制作相应的标准曲线对组分含量进行计算。
67.通过苯酚
‑
硫酸法测得多糖样品中的总糖含量为69.64％，通过咔唑
‑
硫酸法测得多糖样品中的糖醛酸含量为14.24％，通过考马斯亮蓝法测得多糖样品中的蛋白质含量为4.6％，通过参照《中国生物制品规程》测得多糖样品中o
‑
乙酰基含量为16％，通过高碘酸氧化法测得多糖样品中的主要糖苷键类型为1
→
2、1
→
4和1
→
6糖苷键。hl
‑
1多糖的主要糖苷键类型与鞘氨醇胶的主链糖苷键存在一定差异，表明hl
‑
1多糖是一种新型鞘氨醇胶。
68.目前比较常见的温敏性凝胶是可得然胶(curdlan)，它的主链结构是以β(1
→
3)糖苷键连接的葡萄糖单体，与之结构相类似的多糖有裂褶菌多糖和小核菌多糖。显然，鞘氨醇单胞菌sphingomonas sanxanigenens hl
‑
1所产多糖的糖苷键类型及组分与它们存在很大差异，因此鞘氨醇单胞菌sphingomonas sanxanigenens hl
‑
1所产多糖是一种具有新型结构的温敏性多糖。
69.实施例5
70.本实施例用于说明浓度、温度、ph等环境因素对鞘氨醇单胞菌sphingomonas sanxanigenens hl
‑
1产胞外多糖的黏度影响
71.(1)浓度对聚合物粘度的影响：将实施例1中的hl
‑
1多糖发酵液(多糖浓度3％，w/v)分别配制成质量浓度为0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％的生物聚合物溶液，在室温下，使用ika旋转粘度计(转子型号：vol
‑
sp
‑
6.7，转速30rpm)测定溶液粘度。如图3所示，该生物聚合物溶液的粘度随着浓度的增大而增大，浓度达到0.6％以上时呈线性增长。
72.(2)温度对聚合物粘度的影响：将实施例1中的hl
‑
1多糖发酵液(多糖浓度3％，w/v)配制成质量浓度为1％的生物聚合物溶液，使用ika旋转粘度计(转子型号：vol
‑
sp
‑
6.7，转速30rpm)，测定20℃、40℃、60℃、80℃、100℃下聚合物溶液的粘度。如图4所示，该生物聚合物溶液的粘度随温度的升高而增大，尤其在60℃以上增长明显，表明本生物聚合物具有良好的耐温特性，适用于中高温油藏。
73.(3)ph对聚合物粘度的影响：将实施例1中的hl
‑
1多糖发酵液(多糖浓度3％，w/v)配制成质量浓度为1％的生物聚合物溶液，使用hcl或naoh调整溶液的ph值，室温下使用ika旋转粘度计(转子型号：vol
‑
sp
‑
6.7，转速30rpm)，测定ph＝2、4、6、8、10时聚合物溶液的粘度。如图5所示，该生物聚合物溶液在ph为2时粘度较低，但随着ph的逐渐升高，粘度也随之
增大，说明本生物聚合物比较适用于碱性环境，具有较强的耐碱能力，适用于油藏环境。
74.实施例6
75.本实施例用于说明鞘氨醇单胞菌sphingomonas sanxanigenens hl
‑
1产胞外多糖的性能评价
76.(1)生物聚合物溶液的制备：称取一定质量的生物聚合物粉末(即实施例2中冷冻干燥的胞外多糖纯品)，溶于适量水中，放置于50℃水浴锅中24h溶胀完全，分别配制成质量浓度为0.2％、0.4％、0.6％、0.8％和1.0％的生物聚合物溶液。
77.(2)剪切速率对聚合物粘度的影响：在室温下，使用旋转流变仪对质量浓度分别为0.4％、0.6％、0.8％和1.0％的生物聚合物溶液进行不同剪切速率下粘度的测定，结果如图6所示：该生物聚合物水溶液的粘度随浓度的增大而增大，同时发现随着剪切速率的不断增长，粘度急剧下降并趋于平缓，表现出典型的假塑性流体特征——流体表观粘度随剪切速率的增大而减小，即剪切稀化现象。
78.(3)频率变化对聚合物形态的影响：在室温下，使用旋转流变仪对质量浓度分别为0.2％、0.4％、0.6％、0.8％和1.0％的生物聚合物溶液进行不同频率下模量的测定，结果如图7所示：该生物聚合物在低浓度(4g/l)下即可发生转相，由溶胶态转为凝胶态，即由类流体转为类固体，此交点为凝胶点。当浓度大于4g/l时，随着浓度的不断增大，弹性模量、黏性模量也随之增大，且弹性模量恒大于黏性模量，状态为类固体。这一结果表明，该生物多糖用于油藏封堵时的工作浓度可低至0.4％，具有显著的潜在应用性。
79.(4)振荡应变对聚合物形态的影响：在室温下，使用旋转流变仪对质量浓度分别为0.4％、0.6％、0.8％和1.0％的生物聚合物溶液进行不同应变下模量的测定，结果如图8所示：该生物聚合物任一浓度皆为弹性模量大于粘性模量，且有交点，说明发生转相，由凝胶态转变为溶胶态，同时随浓度的增大，交点发生小幅度左移，说明分子间的缠结程度发生改变。
80.实施例7
81.本实施例用于比较鞘氨醇单胞菌sphingomonas sanxanigenens hl
‑
1产聚合物与其他生物聚合物的性能差异
82.(1)生物聚合物溶液的制备：称取一定质量的生物聚合物粉末，溶于适量水中，放置于60℃水浴锅中溶胀完全，分别配制成质量浓度1.0％的生物聚合物溶液。
83.(2)剪切速率对聚合物粘度的影响：在室温下，使用旋转流变仪对质量浓度为1.0％的hl
‑
1生物聚合物、黄原胶和威兰胶进行不同剪切速率下粘度的测定，结果如图9所示：在胶浓度相同的情况下，威兰胶具有较高的粘度，黄原胶与hl
‑
1聚合物相差不大，说明本生物聚合物与黄原胶具有相同的良好的剪切稀化性能。
84.(3)频率变化对聚合物形态的影响：在室温下，使用旋转流变仪对质量浓度为1.0％的hl
‑
1生物聚合物、黄原胶和威兰胶进行不同频率下模量的测定，结果如图10所示：在浓度相同的情况下，3种聚合物均处于类固体状态，威兰胶的弹性模量大于hl
‑
1生物聚合物的弹性模量，hl
‑
1生物聚合物的弹性模量大于黄原胶的弹性模量，说明威兰胶的刚度最大，抗变形能力最强，hl
‑
1生物聚合物其次，黄原胶最小。同时，威兰胶的粘性模量大于hl
‑
1生物聚合物的粘性模量，而hl
‑
1生物聚合物的粘性模量与黄原胶的粘性模量相近，说明威兰胶的粘性最大，hl
‑
1生物聚合物与黄原胶的粘性较为相近且小于威兰胶的粘性。
85.(4)振荡应变对聚合物形态的影响：在室温下，使用旋转流变仪对质量浓度为1.0％的本生物聚合物、黄原胶和威兰胶进行不同应变下模量的测定，结果如图11所示：在浓度相同的情况下，威兰胶弹性模量与粘性模量的交点最左，黄原胶居中，hl
‑
1生物聚合物最右，说明威兰胶的分子量最大，黄原胶居中，hl
‑
1生物聚合物分子量最小。
86.(5)温度对聚合物形态的影响：按照国标gb 28304
‑
2012进行凝胶试验，将质量浓度1.0％的生物聚合物溶液置于100℃的水浴锅中加热20min，冷却至室温后观察生物聚合物形态的变化，结果如图12所示：在浓度相同的情况下，hl
‑
1生物聚合物在加热后可以形成具有一定强度的固态凝胶，而黄原胶和威兰胶形成的凝胶强度极弱，抗形变能力差。
87.由性能对比可以发现，鞘氨醇单胞菌sphingomonas sanxanigenens hl
‑
1所产胞外多糖具备鞘氨醇胶的流变特征，即剪切稀化性能，还具备了良好的抗形变能力和粘弹性，表明hl
‑
1多糖具有类似威兰胶和黄原胶的潜在应用范围。而hl
‑
1多糖在高温条件下可以形成具有一定强度的固态凝胶，使得hl
‑
1多糖又具有类似可得然胶的潜在应用范围。
88.实施例8
89.本实施例用于说明鞘氨醇单胞菌sphingomonas sanxanigenens hl
‑
1产胞外多糖发酵液的温敏特性。
90.使用旋转流变仪对实施例1中的hl
‑
1多糖发酵液进行动力黏弹性测量，测定不同温度下的凝胶体系模量，共3个温度循环(20℃
‑‑
60℃
‑‑
20℃
‑‑
85℃
‑‑
20℃
‑‑
85℃)，以考察hl
‑
1发酵液的凝胶特性，结果如图13所示：hl
‑
1多糖发酵液在不同温度下的动力黏弹性类似可得然胶(cai z,zhang h.recent progress on curdlan provided by functionalization strategies[j].food hydrocolloids,2017,68:128
‑
135.)，在整个热循环过程中存在两个溶胶
‑
凝胶转变和一个凝胶
‑
凝胶转变。将hl
‑
1发酵液加热至40
‑
60℃可形成流动性能较好的溶胶，冷却至20℃可形成低强度凝胶(第一类凝胶)在热力学上是可逆或者部分可逆的；在此基础上将发酵液加热至85℃，在温度超过70℃后开始进入快速成胶状态，形成的凝胶(第二类凝胶)在热力学上是不可逆的；在此基础上将第二类凝胶通过冷却后形成的第三类凝胶的凝胶强度会更高，这类转变也是热不可逆的。上述实验结果表明，温度是hl
‑
1多糖凝胶的关键性因素。本发明获得的hl
‑
1多糖具有复杂的温度依赖性。hl
‑
1多糖的这种对温度敏感的流变特性使得hl
‑
1多糖发酵液在采油用途的配制和运输过程具有良好的流动性。
[0091]
实施例9
[0092]
本实施例用于说明温度、矿化度、原油等环境因素对鞘氨醇单胞菌sphingomonas sanxanigenens hl
‑
1产胞外多糖的成胶及凝胶强度的影响
[0093]
(1)不同温度对聚合物成胶的影响：将实施例1中的hl
‑
1多糖发酵液(多糖浓度3％，w/v)放置于50℃、70℃、90℃的水浴锅中加热20min，冷却至室温后观察hl
‑
1多糖发酵液形态的变化，结果如图14所示：在浓度相同的情况下，hl
‑
1多糖发酵液在50℃和70℃仍为溶胶状态，在90℃时能够形成凝胶，说明hl
‑
1多糖发酵液在高温作用下能形成凝胶。
[0094]
(2)不同矿化度对聚合物成胶的影响：考虑到实际油藏的酸碱度，将实施例1中的hl
‑
1多糖发酵液(多糖浓度3％，w/v)配制成质量浓度为1％的生物聚合物溶液，并调整ph调至8，分别将多糖溶液的矿化度调节为0、50000、80000、130000mg/l，放置于90℃的水浴锅中加热20min，冷却至室温后观察生物聚合物形态的变化，结果如图15所示，在温度相同的情
况下，矿化度达到80000mg/l时，聚合物溶液无法形成凝胶，但在矿化度为50000mg/l时聚合物溶液的成胶性能良好，表明hl
‑
1生物聚合物适用于矿化度小于50000mg/l的高温油藏进行封堵作业。
[0095]
(3)原油对聚合物成胶的影响：将实施例1中的hl
‑
1多糖发酵液(多糖浓度3％，w/v)配制成质量浓度为1％的生物聚合物溶液，将ph调至8，加入终浓度1000ppm的原油后调节矿化度为0、50000、80000、130000mg/l，放置于90℃的水浴锅中加热20min，冷却至室温后观察生物聚合物形态的变化，结果如图16所示，在温度相同的情况下，添加石油对能否形成凝胶没有影响，说明本生物聚合物具有较好的实际应用前景。
[0096]
(4)凝胶强度的测定：对本实施例中形成的凝胶进行凝胶强度的测定，将配制好的生物聚合物溶液用柱形乳化分散机在3500r/min的转速下搅拌5min，将悬浮液放置于直径为9.5mm的模具中，在真空状态下曝气3min，迅速放置于90℃的水浴锅中加热20min，冷却至室温后从模具中取出凝胶并测量高度，使用万能试验机对本生物聚合物在90℃下形成的凝胶进行压缩测试，从而计算凝胶强度。
[0097]
实验中涉及的凝胶强度计算公式如下，数值以克每平方厘米(g/cm2)表示：
[0098]
凝胶强度(w)＝f/g/πr2[0099]
其中，f为负荷
‑
时间(f
‑
t)曲线中凝胶破裂时曲线急剧下降的拐点的读数，单位为牛(n)；g为重力加速度，单位为米每平方秒(m/s2)；r为模具的半径，单位为毫米(mm)。
[0100]
结果如表1所示
[0101]
表1各种凝胶样品的凝胶强度测定结果
[0102]
样品描述样品1样品2样品3样品4样品5样品6多糖浓度3％1％1％1％1％1％phph7ph8ph8ph8ph8ph9矿化度0050000mg/l050000mg/l50000mg/l原油0001000ppm1000ppm1000ppm凝胶强度3144.30g/cm22941.68g/cm267.82g/cm2344.53g/cm22932.60g/cm23064.23g/cm2[0103]
表1的结果说明hl
‑
1多糖发酵液在高温(90℃)下所形成的凝胶具有比较高的凝胶强度，韧性较好。原油和矿化度作为单因素影响会使凝胶强度大幅下降，但在ph8
‑
9的碱性环境中，1000ppm原油和矿化度为50000mg/l有助于hl
‑
1聚合物与自由水结合，提高成胶韧性，凝胶强度可以恢复至空白对照状态，达到3000g/cm2左右，表明hl
‑
1生物聚合物在实际的高温油藏中可以形成高强度凝胶，适合于用作封堵剂来使用，具有良好的应用前景。
[0104]
实施例10
[0105]
本实施例用于说明鞘氨醇单胞菌sphingomonas sanxanigenens hl
‑
1产胞外多糖发酵液的岩心模拟驱油效果。
[0106]
按实施例1所述获得sphingomonas sanxanigenens hl
‑
1产胞外多糖发酵液，取一定量的hl
‑
1多糖发酵液，用自来水稀释至hl
‑
1多糖含量为0.2％(w/v)。选用多功能蒸汽及泡沫驱替实验装置(zqpm
‑
ii)，直径3.80cm，长度60.00cm，孔隙度41.26％的人工松散岩心。岩心条件：饱和油体积275ml；温度：60℃；聚合物驱注入速度：240ml/h；驱替液注入速度：240ml/h。方法：
①
空白组：模型饱和油后40℃，12h老化，60℃正向注蒸馏水驱替10pv。
②
实验组：模型饱和油后40℃，12h老化，60℃正向注蒸馏水驱替6pv，转hl
‑
1生物聚合物驱4pv。
[0107]
评估结果：驱油过程中，注水6pv后驱油体积不再增长，此时注入hl
‑
1生物聚合物驱油。注入0.5pv的hl
‑
1生物聚合物后即有大量的原油被驱出，驱油效率提高主要集中在0.5
‑
1.0pv之内。注水驱油驱油体积212ml，驱油效率72.3％。hl
‑
1生物聚合物驱替驱油体积238ml，驱油效率79.4％。驱油效率提高7.1％。