孟玉玲,赵 菲,郭丹丹,张志伟,李 旭,刘开泉,李丕武

齐鲁工业大学(山东省科学院) 生物工程学院,济南 250353

长时间以来,我国增储上产的主要资源来自自然产能较低的低渗透油藏。但是其基本不能满足工业油流的标准,必须进行压裂改造后才可以进行有效的工业开发[1]。在典型的压裂操作中,高性能的压裂液应该在施工过程中保持高粘度,而结束施工后又能完全破胶[2]。这样就必须向压裂液中加入破胶剂(氧化剂或酶),降解聚合物从而降低粘度[3]。酶通常被用作破胶剂来降解瓜尔胶主链上甘露糖之间的醚键,然而,在高温环境中,酶容易变性,失去了催化活性,这限制了酶作为压裂液的破胶剂的应用[4-6]。

为了提供这些特性和保护酶破胶剂免受环境因素的影响,破胶剂可以封装在一个特殊的聚合物中,以实现控制释放和延迟断裂过程[7-11]。尽管封装破胶已经存在了一段时间,但大多数都是树脂类封装剂。由于树脂包被剂分布不均匀,且在破胶过程中有些树脂包被剂不会完全破裂或不破裂,造成压裂液不完全破胶,使返排受阻[12-14]。因此,采用了一种最初为药物输送应用开发的纳米粒子体系-聚乙烯亚胺(polyethylenimine ,PEI)-硫酸葡聚糖(dextran sulfate ,DS)聚电解质复合纳米粒子(polyelectrolyte composite nano-particles ,PECNPs),并对其控释行为进行了研究[15-17]。

PECNPs是在低浓度下阳离子包被剂PEI和阴离子包被剂DS通过静电交替吸附作用进行层层自组装形成的微胶囊结构,在混合过程中添加了带电的甘露聚糖酶分子,它会并通过静电和空间相互作用将其结合到微胶囊中,并且聚电解质纳米粒子外表面上的多余电荷有助于其胶体稳定性[18-20]。……