CN107995919A - 用于去除井下流体中的含硫化合物和/或酸性化合物的蛋白质 - Google Patents

用于去除井下流体中的含硫化合物和/或酸性化合物的蛋白质 Download PDF

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Abstract

具有抗菌特性的蛋白质可用于从回收的井下流体和/或从其回收所述井下流体的所述地下储层井筒减少或去除含硫化合物和/或含酸化合物的添加剂组合物、流体组合物和方法。所述流体组合物可包含至少蛋白质和基础流体。所述蛋白质可以是或包括乳酸菌细胞壁消化酶、溶菌酶、溶葡球菌酶、己糖氧化酶、天蚕抗菌肽、嗜热菌蛋白酶、丝氨酸蛋白酶、半胱氨酸蛋白酶及其组合。所述基础流体可以是或包括钻井流体、维护流体、生产流体、完井流体、注入流体、炼油流体及其组合。

Description

用于去除井下流体中的含硫化合物和/或酸性化合物的蛋 白质
技术领域
本发明涉及添加剂组合物、流体组合物和用于在井下流体中使用至少一种具有抗菌特性的蛋白质的方法，并且更具体地涉及通过将至少一种蛋白质(诸如乳酸菌细胞壁消化酶、溶菌酶、溶葡球菌酶、己糖氧化酶、天蚕抗菌肽、嗜热菌蛋白酶、丝氨酸蛋白酶、半胱氨酸蛋白酶及其组合)加入到井下流体中来减少或去除在井下流体中产生还原性硫化合物和/或酸的细菌。
背景
出于各种原因，结垢物质(例如硫代谢物质和/或含酸化合物)在烃流体和水性流中的存在是不期望的。当前正在开发的地下储层在生产的烃流(油和气)内具有增加量的结垢物。
在燃烧过程中，酸性和/或富含硫的烃流产生严重的环境污染。当此类流接触金属时，结垢物质导致碳钢的脆性，并且导致更多高合金材料的应力腐蚀裂纹。此外，各种烃或水性流中的结垢物造成安全危险和腐蚀危险。在油田和炼油厂的操作中，快速去除这些有气味和对环境有害的物质将是期望的。
出于上述原因，已尝试从烃流体和水性体系中清除或化学转化结垢物。几种类型的化学品可用于从烃或水性流中去除硫类物质和/或含酸化合物，但其中的许多化学品具有严重的局限性。然而，化学品具有与安全性、功效等相关的各种局限性。
结垢物在它们所处的地下储层井筒中是有害的。可将添加剂加入到井下流体中以便循环到储层井筒中。井下流体可以是或包括钻井流体、完井流体、维护流体(例如压裂流体)、生产流体、注入流体及其组合。钻井流体通常根据其基础流体进行分类。在基于水的流体中，固体颗粒(诸如加重剂)悬浮在由水或盐水组成的连续相中。油可在水中乳化，水是连续相。本文使用的“基于水的流体”包括具有水性连续相的流体，其中水性连续相可全部为水或盐水、水包油乳液或盐水包油乳液。当然，基于盐水的流体是其中水性组分为盐水的基于水的流体。
基于油的流体与基于水的流体相反或颠倒。本文使用的“基于油的流体”包括具有非水性连续相的流体，其中非水性连续相全部为油、非水性流体、油包水乳液、非水性包水乳液、油包盐水乳液或非水性包盐水乳液。在基于油的流体中，固体颗粒悬浮在由油或另一种非水性流体组成的连续相中。水或盐水可在油中乳化；因此，所述油是连续相。在基于油的流体中，油可由任何油或与水不混溶的流体组成，其可包括但不限于柴油、矿物油、酯、炼油厂馏分和共混物或α-烯烃。如本文所定义的基于油的流体还可包括基于合成的流体或泥浆(SBM)，其是合成产生的而不是从天然存在的材料精炼的。基于合成的流体通常包括但不一定限于乙烯的烯烃低聚物、由植物脂肪酸和醇制成的酯、由醇和多元醇制成的醚和聚醚、石蜡族或芳族烃、烷基苯、萜烯和其他天然产物以及这些类型的混合物。
预期完井流体具有各种功能和特性。在启动生产之前，可将完井流体置于井中以促进最终操作。完井流体通常是盐水(诸如氯化物、溴化物和/或甲酸盐)，但可以是具有适当密度和流动特性的任何非破坏性流体。用于形成盐水的合适的盐包括但不一定限于氯化钠、氯化钙、氯化锌、氯化钾、溴化钾、溴化钠、溴化钙、溴化锌、甲酸钠、甲酸钾、甲酸铵、甲酸铯及其混合物。完井流体与储层地层和地层流体的化学相容性是关键。化学添加剂(诸如聚合物和表面活性剂)在本领域中已知是用于出于各种原因(包括但不限于增加盐水粘度和增加盐水密度)而被引入井维护流体中使用的盐水。完井流体不含悬浮的固体。
生产流体是从地层流动到油井表面的流体。这些流体可包括油、气、水以及任何污染物(例如H2S、沥青质等)。生产流体的稠度和组成可改变。
炼油流体是可在炼油厂进一步加工或精炼的流体。炼油工艺的非限制性实例可包括减少或防止除含酸化合物和/或含硫组分之外的结垢物形成。其他结垢物的非限制性实例可以是或包括水合物、沥青质、焦炭、焦炭前体、环烷酸盐、无机固体颗粒(例如硫酸盐、氧化物、污垢等)及其组合。待精炼的流体的非限制性实例包括原油、生产用水及其组合。
维护流体(诸如补救流体、增产流体、修井流体等)具有修复受损井所必需的若干功能和特性。此类流体可用于破坏已经形成的乳液并且用于消除在钻井、完井和/或生产操作期间可能已发生的地层损害。术语“补救操作”和“补救”在本文中定义为包括降低凝胶损害的粘度和/或从地下地层部分或完全去除任何类型的损害。类似地，术语“补救流体”在本文中定义为包括可用于补救操作的任何流体。增产流体可以是被制备用于刺激、恢复或提高井的生产力的处理流体，诸如在一个非限制性实例中为压裂流体和/或基质增产流体。
水力压裂是一种增产操作，其在用于提高从地层采收烃的过程中，使用泵送速率和水压来使地下地层断裂或开裂。一旦产生裂纹，则将相对于地层渗透性的高渗透性支撑剂泵入裂缝中以撑开裂纹。当施加的泵送速率和压力减小或从地层移除时，由于高渗透性支撑剂保持裂纹开放，因此裂纹或裂缝不能完全闭合或愈合。被支撑的裂纹或裂缝提供了将生产井筒连接到较大地层区域的高渗透性路径以增强烃类的生产。
合适的压裂流体的开发是复杂的技术，因为流体必须同时满足许多条件。例如，在压裂操作完成之前，它们在可能导致流体降解并且过早地沉降支撑剂的高温和/或高泵送速率和高剪切速率下必须是稳定的。已开发了各种流体，但大多数商业上使用的压裂流体是已被胶凝或发泡以更好地使支撑剂悬浮在流体内的水性基液体。
注入流体可用于强化采油(EOR)操作，所述操作是使用粘性力和/或界面力以提高来自油层的烃生产(例如原油)的复杂程序。当石油生产开始下降时，EOR程序可在油层的初级生产期之后的任何时候启动。EOR操作的效率可取决于储层温度、压力、深度、净产量、渗透性、残余油和水饱和度、孔隙度、流体特性(诸如油API重力和粘度)等。
EOR操作被认为是烃采收的二级或三级方法，并且当初级和/或二级采收操作在地下地层中留下大量的烃时可能是必要的。采油的初级方法使用储层的天然能量来生产油或气，并且不需要外部流体或热量作为驱动能量；EOR方法用于将通常不存在于储层中的物质注入到储层中。
采油的二级EOR方法将外部流体(诸如水和/或气)注入到储层中，以重新加压储层并且增加驱油(oil displacement)。三级EOR方法包括注入特殊流体，诸如化学品、可混溶气体和/或热能。EOR操作遵循初级操作并且针对储层内的毛细作用力和粘性力的相互作用。例如，在EOR操作中，用于从地下地层生产剩余烃的能量可由通过穿过地层的一个或多个注入井在压力下将流体注入到地层中来提供，由此注入流体将烃驱动到穿过地层的一个或多个生产井。EOR操作通常通过将流体通过注入井注入到地下储层中以恢复地层压力、改善储层中的驱油或流体流动等来进行。
EOR操作的实例包括基于水的驱油(flooding)方法和气体注入方法。如果将化学品加入到基于水的注入流体中，则基于水的驱油还可被称为‘化学驱油’。基于水的驱油可以是或包括聚合物驱油、ASP(碱性/表面活性剂/聚合物)驱油、SP(表面活性剂/聚合物)驱油、低盐度水和微生物EOR；气体注入包括不混溶和可混溶气体方法，诸如二氧化碳驱油等。
如果开发添加剂用于在烃采收期间使用的流体组合物以减少或去除在回收的井下流体和烃储层井筒中产生还原性硫化合物和/或酸的细菌，则将是理想的。
概要
以一种形式提供一种待加入到基础流体中的添加剂组合物，所述基础流体诸如但不限于钻井流体、完井流体、生产流体、维护流体、注入流体、炼油流体及其组合。添加剂组合物可具有或包括至少一种蛋白质，诸如但不限于乳酸菌细胞壁消化酶、溶菌酶、溶葡球菌酶、己糖氧化酶、天蚕抗菌肽、嗜热菌蛋白酶、丝氨酸蛋白酶、半胱氨酸蛋白酶及其组合。
以非限制性形式提供一种具有基础流体和至少一种蛋白质的流体组合物，所述蛋白质诸如但不限于乳酸菌细胞壁消化酶、溶菌酶、溶葡球菌酶、己糖氧化酶、天蚕抗菌肽、嗜热菌蛋白酶、丝氨酸蛋白酶、半胱氨酸蛋白酶及其组合。基础流体可以是或包括但不限于钻井流体、维护流体、生产流体、完井流体、注入流体、炼油流体及其组合。
在替代非限制性实施方案中进一步提供一种方法，所述方法可包括将流体组合物循环到地下储层井筒中，并且减少或去除在地下储层井筒中和/或在从地下储层井筒回收的井下流体中产生还原性硫化合物和/或酸的细菌。流体组合物可具有或包括至少一种蛋白质，诸如但不限于乳酸菌细胞壁消化酶、溶菌酶、溶葡球菌酶、己糖氧化酶、天蚕抗菌肽、嗜热菌蛋白酶、丝氨酸蛋白酶、半胱氨酸蛋白酶及其组合。
所述蛋白质似乎从回收的井下流体和/或在地下储层井筒中减少或去除产生还原性硫化合物和/或酸的细菌。
详细描述
已发现，可将具有至少一种蛋白质的添加剂组合物加入到基础流体中，以通过防止或抑制细菌产生含硫化合物和/或含酸化合物来减少基础流体中的硫还原细菌和/或产酸细菌的量。所述蛋白质可以是或包括乳酸菌细胞壁消化酶、溶菌酶、溶葡球菌酶、己糖氧化酶、天蚕抗菌肽、嗜热菌蛋白酶、丝氨酸蛋白酶、半胱氨酸蛋白酶及其组合。除可生物降解之外，所述蛋白质可能对环境具有较小的毒性，并且可由可再生资源制成。所述蛋白质在基础流体中的使用可提供用于井下流体的常规添加剂(不可生物降解)的可再生替代物，以通过减少、防止和/或抑制硫还原菌和/或产酸细菌来减少含酸化合物和/或含硫化合物的量。
所述蛋白质可去除(例如减少、灭活和/或抑制)细菌，并且防止细菌在从地下储层井筒回收的井下流体内产生含酸化合物和/或含硫化合物并且/或者减少从其回收井下流体的井筒中的含酸化合物和/或含硫化合物的量。‘减少’、‘灭活’和/或‘抑制’可包括对细菌造成所述细菌因此不再能够产生此类化合物的杀菌特性；可包括防止细菌进一步复制；和/或灭活细菌产生此类化合物的能力。通过减少、灭活和/或抑制细菌产生所述化合物，这样的化合物可减少对设备(例如井下设备、炼油设备等)的污染或损害。
含硫化合物可以是包含硫的任何化合物，诸如但不限于在井下流体和/或地下储层井筒中发现的含硫化合物。含硫化合物的非限制性实例可以是或包括硫醇、硫化氢(H2S)、硫醇及其组合。
含酸化合物可以是具有小于约7的pH的任何化合物，诸如但不限于在井下流体和/或地下储层井筒中发现的含酸化合物。含酸化合物的非限制性实例可以是或包括有机酸，诸如但不限于乳酸、乙酸、甲酸及其组合。
可减少和/或防止其产生含硫化合物和/或含酸化合物的细菌的非限制性实例可以是或包括但不限于乳杆菌属(Lactobacillus)、气球菌属(Aerococcus)、链球菌属(Streptococcus)、葡萄球菌属(Staphylococcus)、脱硫弧菌属(Desulfovibrio sp.)、δ-变形菌门(Deltaproteobacteria)(例如脱硫杆菌目(Desulfobacterales)、脱硫弧菌目(Desulfovibrionales)和/或互营杆菌目(Synthrophobacterales))、厚壁菌门(Firmicutes)(例如脱硫肠状菌属(Desulfotomaculum)、Desulfosporomusca和/或脱硫芽孢弯曲菌属(Desulfosporosinus))、硝化螺旋菌门(Nitrospirae)(例如热脱硫弧菌属(Thermodesulfovibrio))、古细菌(例如古生球菌属(Archaeoglobus)、热分支菌属(Thermocladium)和/或暖枝菌属(Caldivirga))、嗜热菌(例如热脱硫杆菌门(Thermodesulfobacteria)和/或热脱硫菌属(Thermodesulfobium))及其组合。所述蛋白质可至少部分地溶解来自许多细菌(诸如产生含酸化合物和/或含硫化合物的革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌)的细胞壁。在非限制性实施方案中，当形成流体组合物时，至少一种辅因子可包含在添加剂组合物中和/或加入到基础流体中。辅因子可帮助蛋白质减少和/或抑制细菌产生含硫化合物和/或含酸化合物。辅因子的非限制性实例可以是或包括二价阳离子和/或黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)、烟酰胺(NAD)及其组合。二价阳离子可以是或包括但不限于铜、锌、钙、镍及其组合。
乳酸菌细胞壁消化酶蛋白质可具有α-1,4-N-乙酰基-D-氨基葡糖苷酶活性和溶菌酶活性，这使得乳酸菌细胞壁消化酶溶解细菌的细胞壁。溶菌酶可具有用于在肽聚糖中催化N-乙酰基胞壁酸与N-乙酰基-D-葡糖酰胺残基之间的1,4-β-键水解的N-乙酰基胞壁质聚糖水解酶特性。此外或可替代地，溶菌酶可使壳糊精(chitodetrin)在N-乙酰基-D-葡糖胺残基之间裂解。在非限制性实施方案中，溶葡球菌酶可包括金属内肽酶活性，诸如甘氨酰甘氨酸内肽酶活性。在非限制性实施方案中，溶葡球菌酶可裂解细菌(诸如革兰氏阳性菌)细胞壁中的交联五甘氨酸桥。
己糖氧化酶可催化D-葡萄糖与氧(O2)之间的反应成为D-葡萄糖-1,5-内酯和过氧化氢(H2O2)。在非限制性实施方案中，天蚕抗菌肽可通过抑制细菌对脯氨酸的摄取来溶解细胞壁和/或细胞膜。嗜热菌蛋白酶可催化含有疏水性氨基酸的肽键水解。在非限制性实施方案中，嗜热菌蛋白酶可以是由嗜热蛋白分解杆菌(Bacillus thermoproteolyticus)产生的热稳定的中性金属蛋白酶。
所述蛋白质可从重组蛋白质分离，或购自专门分离特定蛋白质的公司。例如，在非限制性实施方案中，溶菌酶可以是大肠杆菌溶解缓冲液中的蛋白质，并且可从其分离溶菌酶。在非限制性实施方案中，溶葡球菌酶可购自Sigma(例如L7386)。在非限制性实施方案中，天蚕抗菌肽可购自Genscript(例如RP 11225)。在非限制性实施方案中，嗜热菌蛋白酶可购自Sigma(例如T7902)。尽管每个公司均可从特定细菌分离特定蛋白质，但可预知的是，用于减少/抑制产生含酸化合物和/或含硫化合物的细菌的特定蛋白质可购自任何公司或从任何细菌分离，只要所述蛋白质靶向产生含酸化合物的细菌和/或产硫细菌。
例如，Sigma从葡萄球菌(Staphylococcus staphylolticus)分离溶葡球菌酶；然而，可预知的是，从另一种细菌分离的溶葡球菌酶可被使用或加入到基础流体中，只要所述蛋白质靶向形成含酸化合物的产酸细菌和/或靶向形成含硫化合物的产硫细菌。‘分离的’在本文中定义为表示蛋白质已从重组细胞(例如包含感兴趣的蛋白质的大肠杆菌细胞)的完整细胞或细胞碎片中去除，处于不同于其天然环境的条件下，不含其他外来的或不需要的核酸、蛋白酶和脂质，呈适合用作如本文所述的蛋白质的形式。
当加入或包含在基础流体中时，所述蛋白质可以是粉末形式和/或液体形式(例如在溶液中)。所述蛋白质可以是添加剂的一部分，其中所述添加剂包括所述蛋白质以及其他蛋白质，以帮助所述蛋白质减少流体组合物和/或地下储层井筒中的含酸化合物和/或含硫化合物的量。
在非限制性实施方案中，所述蛋白质可在约20℃独立地至约130℃、可替代地约40℃独立地至约80℃范围内的温度下保持最佳功能。所述蛋白质可在约4独立地至约11、可替代地约5独立地至约8范围内的pH下保持最佳功能。即使完全在温度、压力和/或pH的所述范围之外，所述蛋白质仍可以减小的反应速率起作用。
‘酶’在本文中定义为是或包括溶解革兰氏阳性菌或革兰氏阴性菌的细胞壁的酶的活性位点。活性位点可以是或包括完整蛋白质、蛋白质的活性片段、蛋白质的模拟物及其组合。如本文所用的‘片段’旨在包括比全长蛋白质更短的任何氨基酸序列，但其中所述片段保持与所述全长蛋白质相似的活性。片段可包括与蛋白质序列的一部分相同的单个连续序列。可替代地，片段可具有或包括几个不同的较短碎片，其中每个碎片的氨基酸序列与蛋白质的氨基酸序列的不同部分相同，但通过与蛋白质序列不同的氨基酸连接。如本文所用的‘模拟物’可包括可以是重组的多肽和肽模拟物以及小有机分子，与本文所述的酶/蛋白质相比表现出相似或增强的催化活性。
关于所述蛋白质的‘衍生自’旨在包括完整蛋白质或蛋白质片段；‘衍生自’还涵盖DNA和/或氨基酸序列与活性位点相同的多肽。‘重组DNA’是已通过组合来自不同生物体的组分而人工形成的DNA，诸如在非限制性实例中将酶和/或蛋白质插入到大肠杆菌宿主细胞中用于所述蛋白质的克隆复制。
‘衍生自’还包括所述蛋白质的衍生物，诸如其一级结构序列可与本文所述的酶基本上相似，但可包括在天然多肽中未发现的化学和/或生物化学修饰的多肽或片段。此类修饰可以是或包括但不限于诸如可用于追踪蛋白质的放射性同位素、荧光团或酶标记的标记。标记或其他修饰可用于分离所述蛋白质和/或鉴定所述蛋白质。例如，一旦需要从地下储层井筒中回收井下流体组合物和/或从流体组合物中回收所述蛋白质，则标记或其他修饰可用于鉴定所述蛋白质。其他非限制性修饰可以是或包括对所述蛋白质赋予额外的热稳定性和pH耐受性、对未修饰蛋白质范围之外的盐度的额外耐受性、改善的催化活性及其组合的核苷酸诱变。
添加剂可加入到基础流体中以形成流体组合物。基础流体可以是或包括但不限于钻井流体、完井流体、生产流体、维护流体、注入流体、炼油流体及其组合。在非限制性实施方案中，基础流体可以是水性流体、非水性流体及其组合。在另一个非限制性实施方案中，基础流体或流体组合物可容纳在输油管道、输气管道、炼油厂(例如分离容器、脱水单元、气体管线和管道)及其组合中。
在非限制性实施方案中，所述蛋白质可以基本上等于或多于存在于基础流体和/或地下储层井筒中的可疑酸性化合物和/或含硫化合物的量的浓度加入到基础流体中。可替代地，基于基础流体的总量，添加剂组合物内的所述蛋白质的浓度可在约0.01mg/mL独立地至约100mg/mL、可替代地约1mg/mL独立地至约90mg/mL或约10mg/mL独立地至约60mg/mL的范围内。如本文关于范围所使用的，“独立地”意指任何阈值可与另一个阈值一起使用以给出合适的可替代范围，例如约0.1mg/mL独立地至约1mg/mL也被认为是合适的可替代范围。
在非限制性实施方案中，添加剂组合物包含至少两种蛋白质的共混物。在非限制性实例中，共混物可具有或包括乳酸菌细胞壁消化酶和溶菌酶。可替代地，共混物可具有或包括至少乳酸菌细胞壁消化酶和溶葡球菌酶。在又一个非限制性实例中，共混物可具有或包括乳酸菌细胞壁消化酶、溶菌酶、溶葡球菌酶及其组合。剩余蛋白质中的一种或全部-己糖氧化酶、天蚕抗菌肽和/或嗜热菌蛋白酶-可加入到所提及的任何共混物中。当然，包含两种或更多种蛋白质的任何组合的其他共混物被设想并且涵盖在权利要求的语言中。
在非限制性实施方案中，基于添加剂组合物的总量，共混物可以约0.1mg/mL独立地至约10mg/mL、可替代地约1mg/mL独立地至约9mg/mL或约2mg/mL独立地至约7mg/mL范围内的量在添加剂组合物内包含每种蛋白质。
流体组合物的基础流体可包含至少一种含酸化合物和/或至少一种含硫化合物。一旦将添加剂加入到基础流体中(以形成流体组合物)，与缺少所述蛋白质的相同流体组合物相比，流体组合物包含减少量的含酸化合物和/或含硫化合物。
在又一个非限制性实施方案中，流体组合物可包含盐，诸如但不限于盐水、海盐及其组合。盐水可以是或包括但不限于氯化钾、氯化钠、氯化钙、氯化锌、溴化钾、溴化钠、溴化钙、溴化锌、甲酸钠、甲酸钾、甲酸铵、甲酸铯及其组合。
所述方法可包括减少至少一种硫还原细菌和/或至少一种产酸细菌的量，从而减少流体组合物内和/或地下储层井筒内的至少一种含酸化合物和/或含硫化合物的量。可用于评估所述蛋白质的有效性的参数可包括蛋白质形成动力学的测量值、在用添加剂和/或流体组合物处理之前和之后存在于回收的井下流体和/或地下储层井筒中的含酸化合物和/或含硫化合物的量等。用于测量这些参数的方法可用于评估蛋白质降低、减少或灭活硫还原细菌和/或产酸细菌的能力。‘有效浓度’在本文中定义为意指可在流体组合物、地下储层井筒和从其回收的井下流体中去除产生含酸化合物和/或含硫化合物的细菌的所述蛋白质的任何浓度；可替代地，‘有效浓度’在本文中定义为意指可减少含酸化合物和/或含硫化合物的量的蛋白质的任何量。
将参考以下实施例进一步描述本发明，所述实施例不意在限制本发明，而是进一步说明各种实施方案。
实施例
对于所有实施例，溶菌酶可作为大肠杆菌溶解缓冲液的组分购自OpenBiotechnology；原液混合物为10mg/mL。溶葡球菌酶可作为L7386，批次014M4009v购自Sigma，并且由其制备10mg/mL原液。天蚕抗菌肽B可作为RP 11225，批次P19641412购自Genscript，并且由其制备1mg/mL原液。用于硫酸盐还原菌(#4645)的5％Postgate培养基瓶可购自Biotech Solutions。用于产酸细菌(#1903)的6％苯酚葡萄糖培养基瓶可购自Biotech solutions。水混合物是来自Mars WEMCO领域(Atlantis PW领域)的采出水和Galveston海水的混合物。
实施例1：溶菌酶、溶葡球菌酶、天蚕抗菌肽B对硫酸盐还原菌生长的影响
获得含有硫酸盐还原菌的5％Postgate培养基的瓶子，并且从瓶中取出0.5mL样品并稀释。由1mL稀释的培养物制备包括7个系列稀释液的第一组系列稀释液。根据相同程序由1mL稀释的培养物制备具有7个系列稀释液的第二组、第三组、第四组、第五组、第六组、第七组和第八组系列稀释液。
第一组系列稀释液是对照组，并且没有加入任何蛋白质。第二组加入100μl溶菌酶(10mg/mL)。第三组加入100μl溶葡球菌酶(10mg/mL)。第四组具有100μl溶菌酶(1mg/mL)。第五组加入100μl溶葡球菌酶(1mg/mL)。第六组加入天蚕抗菌肽B(1mg/mL)。
第七组加入溶菌酶和溶葡球菌酶(1mg/mL)的组合。通过首先制备1mg/mL溶菌酶的原液和1mg/mL溶葡球菌酶的原液制备用于第七组的溶菌酶和溶葡球菌酶的组合。所述组合包括1:1比率的溶菌酶和溶葡球菌酶，其中将1mL用于第七组。换言之，将500uL溶菌酶和500uL溶葡球菌酶组合用于第八组。
第八组加入溶菌酶和溶葡球菌酶和天蚕抗菌肽B(1mg/mL)的组合。通过首先制备1mg/mL溶菌酶的原液、1mg/mL溶葡球菌酶的原液和1mg/mL天蚕抗菌肽B的原液制备用于第八组的溶菌酶、溶葡球菌酶和天蚕抗菌肽B的组合。所述组合包括1:1:1比率的溶菌酶比溶葡球菌酶比天蚕抗菌肽B，其中将1mL用于第八组。换言之，将333uL溶菌酶、333uL溶葡球菌酶和333uL天蚕抗菌肽B组合用于第八组。
在加入所述蛋白质之后，将每组稀释液在35C下孵育14或21天。每组中具有阳性细菌生长的样品数量在表1中示出。
第二组(10mg/mL的溶菌酶)是唯一没有任何阳性细菌生长的样品的组；然而，与对照组(第一组)相比，第四组也减少了细菌生长。换言之，浓度低至0.01mg/mL的溶菌酶使SRB生长减少50％，并且0.1mg/mL的溶菌酶浓度使SRB生长减少100％。
表1：实施例1的每个稀释组的阳性细菌生长
实施例2：溶菌酶对产酸细菌生长的影响
将1mL水混合物加入到具有6％新鲜酚红葡萄糖培养基的瓶中。从瓶中取出1mL样品并且稀释。由1mL稀释的培养物制备包括7个系列稀释液的第一组系列稀释液。根据相同程序由1mL稀释的培养物制备具有7个系列稀释液的第二组和第三组系列稀释液。
第一组系列稀释液是对照组，并且没有加入任何蛋白质。第二组加入100μl溶菌酶(10mg/mL)。第三组加入100μl溶菌酶(1mg/mL)。
在加入所述蛋白质之后，将每组样品在35C下孵育14或21天。每组中具有阳性细菌生长的样品数量在表2中示出。
与对照组(第一组)相比，第二组和第三组减少了细菌生长。
表2：实施例2的每个稀释组的阳性细菌生长
在前述说明书中，已参照其具体的实施方案描述了本发明，并已将其描述为在提供用于减少和/或去除在地下储层井筒中循环的井下流体中的含酸化合物和/或含硫化合物的方法、添加剂组合物和流体组合物方面是有效的。然而，将显而易见的是：在不脱离如在随附权利要求书中阐述的本发明的更宽广范围的情况下，可以对其做出各种修改和改变。因此，本说明书应被视为说明性而非限制性的意义。预期例如，落入所要求保护的参数中但未明确鉴定或试用于特定组合物或方法的具体基础流体、具体蛋白质、另外的蛋白质等在本发明的范围内。
本发明可适当地包括所公开的要素、由或基本上由所公开的要素组成并且可在缺少未公开的要素下进行实践。例如，用于基础流体(诸如钻井流体、完井流体、生产流体、维护流体、注入流体、炼油流体及其组合)的添加剂组合物可由或基本上由选自由以下项组成的组的至少一种蛋白质组成：乳酸菌细胞壁消化酶、溶菌酶、溶葡球菌酶、己糖氧化酶、天蚕抗菌肽、嗜热菌蛋白酶、丝氨酸蛋白酶、半胱氨酸蛋白酶及其组合。
流体组合物可由或基本上由基础流体和选自由以下项组成的组的至少一种蛋白质组成：乳酸菌细胞壁消化酶、溶菌酶、溶葡球菌酶、己糖氧化酶、天蚕抗菌肽、嗜热菌蛋白酶、丝氨酸蛋白酶、半胱氨酸蛋白酶及其组合；基础流体可以是或包括但不限于钻井流体、完井流体、生产流体、维护流体、注入流体、炼油流体及其组合。
所述方法可由或基本上由以下组成：将流体组合物循环到地下储层井筒中；流体组合物可以从井下流体中去除产生含酸化合物和/或含硫蛋白质化合物的细菌的有效浓度具有或包含选自由以下项组成的组中的至少一种蛋白质：乳酸菌细胞壁消化酶、溶菌酶、溶葡球菌酶、己糖氧化酶、天蚕抗菌肽、嗜热菌蛋白酶、丝氨酸蛋白酶、半胱氨酸蛋白酶及其组合。
整个权利要求书中使用的词语“包括”和“包含”应分别解释为“包括但不限于”和“包含但不限于”。

Claims (20)

1.一种用于基础流体的添加剂组合物，所述基础流体选自由以下项组成的组：钻井流体、完井流体、生产流体、维护流体、注入流体、炼油流体及其组合；其中所述添加剂组合物包含选自由以下项组成的组的至少一种蛋白质：乳酸菌细胞壁消化酶、溶菌酶、溶葡球菌酶、己糖氧化酶、天蚕抗菌肽、嗜热菌蛋白酶、丝氨酸蛋白酶、半胱氨酸蛋白酶及其组合。
2.如权利要求1所述的添加剂组合物，其中基于所述添加剂组合物的总量，所述添加剂组合物中所述至少一种蛋白质的浓度的范围是0.01mg/mL至100mg/mL。
3.如权利要求1或2所述的添加剂组合物，其中所述添加剂组合物包含为共混物的至少两种蛋白质。
4.如权利要求3所述的添加剂组合物，其中基于所述添加剂组合物的总量，所述共混物以0.1mg/mL至1mg/mL范围内的量包含每种蛋白质。
5.如权利要求1或2所述的添加剂组合物，其还包含可用于所述至少一种蛋白质的辅因子。
6.如权利要求5所述的添加剂组合物，其中所述辅因子选自由二价阳离子、黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)、烟酰胺(NAD)及其组合组成的组。
7.一种流体组合物，其包含：
选自由钻井流体、维护流体、生产流体、完井流体、注入流体、炼油流体及其组合组成的组的基础流体；以及
选自由乳酸菌细胞壁消化酶、溶菌酶、溶葡球菌酶、己糖氧化酶、天蚕抗菌肽、嗜热菌蛋白酶、丝氨酸蛋白酶、半胱氨酸蛋白酶及其组合组成的组的至少一种蛋白质。
8.如权利要求7所述的流体组合物，其中基于所述基础流体的总量，所述流体组合物中所述至少一种蛋白质的浓度的范围是0.01mg/mL至100mg/mL。
9.如权利要求7或8所述的流体组合物，其中所述流体组合物包含为共混物的至少两种蛋白质。
10.如权利要求9所述的流体组合物，其中基于所述流体组合物的总量，所述共混物以0.1mg/mL至1mg/mL范围内的量包含每种蛋白质。
11.如权利要求7或8所述的流体组合物，其中与缺少所述至少一种蛋白质的其他方面相同的流体组合物相比，所述流体组合物包含减少量的至少一种含硫化合物。
12.如权利要求7或8所述的流体组合物，其中与缺少所述至少一种蛋白质的其他方面相同的流体组合物相比，所述流体组合物包含减少量的至少一种含酸化合物。
13.如权利要求7或8所述的流体组合物，其还包含可用于所述至少一种蛋白质的辅因子。
14.如权利要求13所述的流体组合物，其中所述辅因子选自由二价阳离子、黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)、烟酰胺(NAD)及其组合组成的组。
15.一种方法，其包括：
以有效浓度将流体组合物循环到地下储层井筒中以至少部分地去除产生含硫化合物和/或含酸化合物的细菌；其中所述流体组合物包含选自由乳酸菌细胞壁消化酶、溶菌酶、溶葡球菌酶、己糖氧化酶、天蚕抗菌肽、嗜热菌蛋白酶、丝氨酸蛋白酶、半胱氨酸蛋白酶及其组合组成的组的至少一种蛋白质；以及
减少所述地下储层井筒和/或从其回收的井下流体中的含酸化合物和/或含硫化合物的量。
16.如权利要求15所述的方法，其中基于所述流体组合物中的基础流体的总量，所述至少一种蛋白质的所述有效浓度的范围是0.01mg/mL至100mg/mL。
17.如权利要求15或16所述的方法，其中所述流体组合物包含为共混物的至少两种蛋白质。
18.如权利要求17所述的方法，其中基于所述流体组合物的总量，所述共混物以0.1mg/mL至1mg/mL范围内的量包含每种蛋白质。
19.如权利要求15或16所述的方法，其中所述流体组合物还包含可用于所述至少一种蛋白质的辅因子。
20.如权利要求19所述的方法，其中所述辅因子选自由二价阳离子、黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)、烟酰胺(NAD)及其组合组成的组。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110331951A (zh) * 2019-06-28 2019-10-15 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 利用碱式碳酸锌水溶液清除油基钻井液中硫化氢的方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020020527A1 (en) * 2000-07-21 2002-02-21 Lars Kilaas Combined liner and matrix system
US20110171819A1 (en) * 2004-10-29 2011-07-14 Yukihiro Utsuno Semiconductor device and method for fabricating thereof
WO2012021255A1 (en) * 2010-08-09 2012-02-16 Baker Hughes Incorporated Use of hexose oxidases to create hydrogen peroxide in aqueous well treatment fluids
US20120073821A1 (en) * 2010-09-28 2012-03-29 Jeremy Holtsclaw Methods for Reducing Biological Load in Subterranean Formations
WO2012116032A1 (en) * 2011-02-22 2012-08-30 M-I L.L.C. Chelate compositions and methods and fluids for use in oilfield operations
WO2014052519A1 (en) * 2012-09-28 2014-04-03 Halliburton Energy Services, Inc. Methods for treating wellbore and wellbore operation fluids
WO2014099191A1 (en) * 2012-12-18 2014-06-26 Schlumberger Canada Limited Cystine proteases for bacterial control
CN103983636A (zh) * 2014-05-20 2014-08-13 中国石油化工股份有限公司 一种硫酸盐还原菌快速检测方法及其试剂盒
WO2015105495A1 (en) * 2014-01-09 2015-07-16 Halliburton Energy Services, Inc. Biodegradable, food grade shale stabilizer for use in oil and gas wells

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006516889A (ja) * 2002-10-10 2006-07-13 ダイヴァーサ コーポレイション プロテアーゼ、それをコードする核酸並びにその製造および使用方法
US8528634B2 (en) * 2009-02-23 2013-09-10 E.I. Du Pont De Nemours And Company Method of improving oil recovery from an oil reservoir using an enriched anaerobic steady state microbial consortium
US8168419B2 (en) * 2010-01-14 2012-05-01 Phage Biocontrol Research, Llc Prevention and remediation of petroleum reservoir souring and corrosion by treatment with virulent bacteriophage
US20160017208A1 (en) * 2013-03-15 2016-01-21 The Regents Of The University Of California Microbial concretion as a method for controlling wormhole events during oil recovery from unconsolidated matrices

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020020527A1 (en) * 2000-07-21 2002-02-21 Lars Kilaas Combined liner and matrix system
US20110171819A1 (en) * 2004-10-29 2011-07-14 Yukihiro Utsuno Semiconductor device and method for fabricating thereof
WO2012021255A1 (en) * 2010-08-09 2012-02-16 Baker Hughes Incorporated Use of hexose oxidases to create hydrogen peroxide in aqueous well treatment fluids
US20120073821A1 (en) * 2010-09-28 2012-03-29 Jeremy Holtsclaw Methods for Reducing Biological Load in Subterranean Formations
WO2012116032A1 (en) * 2011-02-22 2012-08-30 M-I L.L.C. Chelate compositions and methods and fluids for use in oilfield operations
WO2014052519A1 (en) * 2012-09-28 2014-04-03 Halliburton Energy Services, Inc. Methods for treating wellbore and wellbore operation fluids
WO2014099191A1 (en) * 2012-12-18 2014-06-26 Schlumberger Canada Limited Cystine proteases for bacterial control
WO2015105495A1 (en) * 2014-01-09 2015-07-16 Halliburton Energy Services, Inc. Biodegradable, food grade shale stabilizer for use in oil and gas wells
CN103983636A (zh) * 2014-05-20 2014-08-13 中国石油化工股份有限公司 一种硫酸盐还原菌快速检测方法及其试剂盒

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110331951A (zh) * 2019-06-28 2019-10-15 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 利用碱式碳酸锌水溶液清除油基钻井液中硫化氢的方法
CN110331951B (zh) * 2019-06-28 2021-07-23 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 利用碱式碳酸锌水溶液清除油基钻井液中硫化氢的方法

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