WP-322是以淀粉為原料經(jīng)微生物發(fā)酵得到的一種高分子聚合物，該聚合物與已知的黃原膠性質(zhì)很相似，但其水溶液穩(wěn)定性優(yōu)于黃原膠，表現(xiàn)出耐高溫、耐高鹽、耐酸堿，使用pH范圍廣、抗高剪切，持水性好?；谝陨蟽?yōu)良性能，...
WP-322是以淀粉為原料經(jīng)微生物發(fā)酵得到的一種高分子聚合物，該聚合物與已知的黃原膠性質(zhì)很相似，但其水溶液穩(wěn)定性優(yōu)于黃原膠，表現(xiàn)出耐高溫、耐高鹽、耐酸堿，使用pH范圍廣、抗高剪切，持水性好。基于以上優(yōu)良性能，WP-322主組分在食品、醫(yī)藥、化妝品、石油開采、陶瓷、涂料等應(yīng)用領(lǐng)域備受關(guān)注。水溶液中WP-322分子主要是靠分子內(nèi)的范德華力作用,側(cè)鏈和主鏈間依賴氫鍵作用。
一、WP-322的特性
(1) 獨特的流變性、假塑性
WP-322溶液是一種典型的假塑性流體，在高剪切速率下，聚合體結(jié)構(gòu)解聚為無規(guī)則線團結(jié)構(gòu)使黏度迅速降低，當剪切速率解除時，分子結(jié)構(gòu)再次恢復(fù)到聚合體狀態(tài)，使溶液黏度瞬間恢復(fù)到最大。這種假塑性流體在石油工業(yè)中應(yīng)用時體現(xiàn)出而易于泵送和灌注，便與高固體物質(zhì)的混合攪拌之特性。
(2) 低濃度時具有高黏性
WP-322能溶于冷水中，在水溶液中呈現(xiàn)規(guī)則、穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。與其它多糖溶液相比，低濃度的WP-322水溶液即可獲得較高的黏度，25℃時1.0％的水溶液黏度為600-1000mPa.s。
(3) 良好的熱穩(wěn)定性
WP-322水溶液在10-140℃溫度范圍內(nèi)粘度變化不顯著，140℃以上粘度大體維持恒定。研究表明粘度的急劇變化是由于WP-322主組分在水溶液中分子構(gòu)象發(fā)生轉(zhuǎn)變，由剛性棒狀變?yōu)闊o規(guī)則線團，轉(zhuǎn)變溫度在130℃左右。而降低其水溶液溫度到5℃以下后，溶液呈凝膠狀態(tài)。
WP-322分子在水溶液中形成具有剛性棒狀三螺旋結(jié)構(gòu)，使其具有優(yōu)異的抗熱降解性能。有報道指出在105℃，pH為4.5-7.5，WP-322水溶液在100天內(nèi)保持粘度不變，460天后粘度保持率仍高達80-90%。這種耐高溫性質(zhì)在石油鉆井和深井驅(qū)油方面具有非常重要的作用，應(yīng)用前景廣闊。
(4) 酸堿穩(wěn)定性
在很寬的pH范圍內(nèi)（1-11），溶液粘度基本上維持不變，在pH達到12以
上時，粘度突然下降。WP-322水溶液在常規(guī)pH范圍內(nèi)十分穩(wěn)定。
（5）良好的耐鹽性能
WP-322分子中不含離子基團，其水溶液的粘度不受無機鹽濃度的影響。與各種無機鹽如鈣、鎂鹽等均有良好的相容性和穩(wěn)定性?？捎糜吞锔叩V化度水配制鉆井液或做驅(qū)油劑用。
(6) 具有廣泛的相溶性，良好的配伍性
WP-322與其它膠類均有很好的兼容性，可與大多數(shù)合成的或天然的增稠劑配伍，混合后黏度顯著增加。例如，當其與黃原膠復(fù)配使用時，表現(xiàn)出很強的協(xié)同增稠作用，且耐鹽抗溫性質(zhì)不受影響。
（7）具有極強的抗氧化和抗酶解作用，一定時間內(nèi)保持黏度基本穩(wěn)定。
（8）成膠性：低于10℃時，WP-322水溶液呈半膠體狀態(tài)，加熱或晃動攪拌時這種狀態(tài)即消失。
二、WP-322作為微生物發(fā)酵新產(chǎn)品應(yīng)用于油田，具有以下優(yōu)點：
一是 環(huán)境友好：可完全被生物降解，對人體無毒性，不會造成環(huán)境污染；
二是 原料來源環(huán)保：微生物培養(yǎng)基或注入到地層的物質(zhì)都是來源生物合成產(chǎn)物；
三是 不傷害地層：使用發(fā)酵液或干粉配置液不會造成注水井附近的地層傷害；
四是 設(shè)備投資少，聚合物驅(qū)油注入系統(tǒng)僅需對已有水驅(qū)注水系統(tǒng)略加改造即可實現(xiàn)，
不需要大量設(shè)備投入；
三、WP-322產(chǎn)品特性指標
1. 普通型粉體
⊙松密度：670kg/m3 ⊙ 外觀：白色或微黃色粉末
⊙ 氣味：無味 ⊙ pH:6.8-7.5（1%水溶液）
⊙ 粒度：95%通過80目 ⊙粘度（濃度1%水溶液，布氏粘度計25℃3＃轉(zhuǎn)子，60rpm測定)： ＞ 600mPa.s
⊙水溶性：溶解速度較慢，需高剪切助溶
2. 普通型原液
⊙外觀：均勻粘稠的淺黃或乳白色液體 ⊙流動性：幾無流動性或流動性很差
⊙氣味：有淡淡的草腥味，但無腐敗氣味 ⊙有效成分含量：≥2.5%
⊙粘度：＞3000mPa.s (布氏粘度計，4#轉(zhuǎn)子，60rpm ,25℃測定)
3.強化型粉體
⊙松密度 700kg/m3 ⊙外觀：乳白色粉末 ⊙氣味：無特定氣味
⊙pH：6.8-7.2(1%水溶液) ⊙粒度：60-100目 ⊙粘度：＞700mPa.s
⊙水溶性：溶解速度快，10min可達最大粘度值的98%。
三、用法與存貯
1.粉體：無論普通型還是強化型，均可用自來水或礦化水進行溶解配置，普通型需要較長時間的浸泡，使之充分吸水溶脹，借助高剪切設(shè)備進行攪打，最終形成均勻粘稠溶液；強化型粉體可直接在帶有攪拌裝置容器中邊攪邊加，快速溶解。已制成的液體，如長時間放置，需加入防腐劑，延長存放周期。
2.原液：按需要粘度與水任意比例混合，采用泵循環(huán)方式進行混勻，停泵即可；已進行過防腐處理，但仍須存放于陰涼干燥處。
四、執(zhí)行標準：Q/371523QLS 001-2017
1、感官指標
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項 目 |
指 標 |
|
氣味 |
無腐敗氣味、微草醒味 |
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色澤 |
微黃色或乳白色 |
|
性狀 |
呈粘稠的液狀 |
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流動性 |
幾無流動性 |
|
雜質(zhì) |
無肉眼可見雜質(zhì)、無異物 |
2、理化指標
|
項 目 |
指 標 |
|
發(fā)酵液表觀粘度，mPa.s ≥ |
3000 |
|
pH值， |
1.7-2.5 |
|
多糖含量，％ ≥ |
2.2 |
|
灰分，％ ≤ |
0.5 |
|
總氮含量，％ ≤ |
0.18 |
|
殘?zhí)牵?/span>% ≤ |
1.0 |
目前公司生產(chǎn)的液體穩(wěn)泡劑WP-322已在油田中開展應(yīng)用。