用于油田维修液的氧化瓜尔胶

摘要

一种油田维修流体组合物，其含有通过酶氧化非衍生的直链瓜尔胶或者瓜尔胶衍生物所生产的醛基瓜尔胶。用于将瓜尔胶氧化为醛基瓜尔胶的酶是半乳糖氧化酶，其可以与过氧化氢酶或过氧化氢酶和过氧化物酶结合使用。醛基瓜尔胶可以用作油田维修液例如水力压裂液和增注液的有效胶凝剂。

权利要求

1.一种油田维修液组合物，其包括:

a)从通过与半乳糖氧化酶反应而被氧化的含有半乳糖的瓜尔胶所获得的醛基瓜尔胶；

和

b)连续相，

其中该连续相包括水和盐，其中所述盐选自氯化钾，氯化钠，氯化钙，甲酸钾，碳酸钾，溴化钙，四甲基氯化铵，以及它们的任何混合物；并且其中所述含有半乳糖的瓜尔胶是一种瓜尔胶衍生物，其选自羟丙基瓜尔胶，羧甲基瓜尔胶，羧甲基羟丙基瓜尔胶，羟乙基瓜尔胶，羧甲基瓜尔胶和疏水改性的瓜尔胶。

2.根据权利要求1所述的油田维修液组合物，其中所述瓜尔胶衍生物选自疏水改性的羧甲基瓜尔胶和疏水改性的羟乙基瓜尔胶。

3.根据权利要求1所述的油田维修液组合物，其中该油田维修液组合物是水力压裂和增注液。

4.根据权利要求1所述的油田维修液组合物，其中所述盐包括氯化钾。

5.根据权利要求1所述的油田维修液组合物，其中所述连续相包括杀虫剂。

6.用于生产油田维修液组合物的方法，其包括以下步骤：a)获得含有半乳糖的瓜尔胶；

b)水合含有半乳糖的瓜尔胶；

c)使含有半乳糖的瓜尔胶与半乳糖氧化酶接触并且使其反应来生产醛基瓜尔胶；

d)使醛基瓜尔胶与连续相结合来生产油田维修液，

其中所述连续相包括水和盐，其中所述盐选自氯化钾，氯化钠，氯化钙，甲酸钾，碳酸钾，溴化钙，四甲基氯化铵，以及它们的任何混合物；并且其中所述含有半乳糖的瓜尔胶是一种瓜尔胶衍生物，其选自羟丙基瓜尔胶，羧甲基瓜尔胶，羧甲基羟丙基瓜尔胶，羟乙基瓜尔胶，羧甲基瓜尔胶和疏水改性的瓜尔胶。

7.根据权利要求6所述的用于生产油田维修液组合物的方法，其中所述瓜尔胶衍生物选自疏水改性的羧甲基瓜尔胶和疏水改性的羟乙基瓜尔胶。

8.根据权利要求6所述的用于生产油田维修液组合物的方法，其中所述半乳糖氧化酶与过氧化氢酶结合。

9.根据权利要求8所述的用于生产油田维修液组合物的方法，其中该半乳糖氧化酶进一步与过氧化物酶结合。

10.根据权利要求6所述的用于生产油田维修液组合物的方法，其中步骤c)是在含有半乳糖的瓜尔胶处于固态，浆液，或溶液形式的时候进行的。

11.根据权利要求10所述的用于生产油田维修液组合物的方法，其中步骤c)是在含有半乳糖的瓜尔胶处于固态形式的时候进行的。

12.根据权利要求11所述的用于生产油田维修液组合物的方法，其中所述固态形式是选自胶片和粉末中的颗粒。

13.根据权利要求12所述的用于生产油田维修液组合物的方法，其中所述胶片是薄片胶片。

14.根据权利要求12所述的用于生产油田维修液组合物的方法，其中含有半乳糖的瓜尔胶与半乳糖氧化酶溶液接触。

15.根据权利要求14所述的用于生产油田维修液组合物的方法，其中将半乳糖氧化酶溶液喷洒到含有半乳糖的瓜尔胶上。

16.根据权利要求11所述的用于生产油田维修液组合物的方法，其中半乳糖氧化酶与含半乳糖的瓜尔胶干混。

说明书

用于油田维修液的氧化瓜尔胶

[0001] 相关申请

[0002] 该申请要求2006年5月19日递交的美国临时申请序列号No.60/801,657的权益，在此将其全文引入作为参考。

技术领域

[0003] 本申请涉及氧化的瓜尔胶组合物以及氧化的瓜尔胶在油田维修液中的用途。更具体地，本申请涉及将用酶处理的瓜尔胶用作水力压裂和增注液的有效胶凝剂。

背景技术

[0004] 在井投入生产之前或之后，钻油或天然气井涉及几个步骤。初次采油操作在生产油或天然气以前包括钻井、向地层涂固井水泥并且完成该井。油井维修操作在生产井的修井作业中可能是必需的，其通常作为提高或延长井的经济寿命的尝试。当油或天然气的流速降低时，可以以某种方式对该井的油藏进行处理以提高进入钻井的油或天然气流。该操作被称为二次采油，称作水力压裂/增注操作。水力压裂/增注操作是通过酸洗或者水力压裂进行的。当油藏耗尽的时候，可能需要增强的油回收操作来增加井的生产率。该操作被称为三次回采，并涉及将流体注入到围绕生产井的地层中来增加地层液进入钻井的流动速度。

[0005] 为了完成上述操作，钻井流体被用作初次采油钻井程序的不可缺少的元素。它们特别被设计为执行各种对成功钻井操作至关重要的功能。为了执行这些功能，钻井流体在流变性、密度、和过滤控制方面应该具有特定的性能。

[0006] 瓜尔胶和瓜尔胶衍生物被广泛应用于用于油井压裂和增注应用的流体中。它们被特别应用于水力压裂液中来向悬浮支撑剂提供过滤控制和流变性，它们是与水力压裂液混合的施胶颗粒并且被用来在水力压裂处理后保持裂缝开放，并且将支撑剂带入裂缝地层中。它们是与几种其它的化学试剂结合使用的，特别是提供悬浮支撑剂所必需的适宜的交联凝胶的交联剂。

[0007] 瓜尔胶的最终粘度高度依赖于瓜尔胶片的质量。而该过程中的少许变化可能有助于少量增加该最终粘度，主要的贡献因素依然是原材料的质量。在过去的几年中，瓜尔胶(Variety 365，在灌溉区例如印度的哈里亚纳邦种植的各种瓜尔胶种子)已经被商业化，并且被用来生产“高粘度”瓜尔胶。现在，这样的高质量瓜尔胶被进口到USA，并且所有大型石油公司的抽吸公司都利用了它的用途。

[0008] 为了生产这样的高粘度瓜尔胶，使用最近设计的瓜尔胶片不足以从裂口中充分吸取最适宜的粘度产能。这需要调整过程参数。实验室试验突出了初始润湿和硬化条件对于生产改进的最终瓜尔胶粘度的重要性。然而，很多过程改变将要求显著的资本投入来不断地生产希望的高粘度瓜尔胶。

[0009] US3,297,604中公开了使用半乳糖氧化酶氧化瓜尔胶和其它带有多糖半乳糖的的水溶液的产物，在此将该专利全文引入作为参考。通过沉淀将带有醛的氧化产物从用于酶反应的水溶液中分离出来。US3,297,604公开了该氧化产物用于生产纸的用途。还公开了该带有醛的氧化产物还适合用来交联聚氨基聚合物，聚羟基聚合物，和蛋白质。

[0010] 在此全文引入作为参考的US5,554,745公开了(1)含多糖的阳离子半乳糖的制备和(2)用半乳糖氧化酶对含有多糖的阳离子半乳糖水溶液的酶性氧化。其公开了氧化的阳离子多糖提高了纸的强度性能。

[0011] 在此全文引入作为参考的US6,022,717公开了在氧化促进试剂的存在下，用半乳糖氧化酶在含可氧化半乳糖型醇结构的聚合物，例如瓜尔胶，中氧化半乳糖型醇的方法。该专利没有公开这样的氧化聚合物在油田维修液中的用途。

[0012] 在此全文引入作为参考的US6,124,124公开了一种由含固态的可氧化半乳糖型醇结构的聚合物，例如瓜尔胶与半乳糖氧化酶组成的组合物。将这样的氧化聚合物应用于造纸方法中导致了优良的纸强度性能。该专利没有公开这样的氧化的聚合物在油田维修液中的用途。

[0013] 在此全文引入作为参考的6,179,962公开了一种通过向纸浆中加入水溶性的和/或水分散性阳离子聚合物和含氧化的半乳糖型醇结构的聚合物，例如瓜尔胶，来制造具有改进的强度性能的纸的方法。该专利没有公开将这样的氧化的聚合物用于油田维修液。

[0014] US 2003/0054963公开了使用井处理液处理地层的方法，其中胶凝剂包括快速水合高粘度瓜尔胶粉末。该专利没有公开任何半乳糖氧化酶处理来提高瓜尔胶的粘度。

[0015] US6,884,884公开了用液体分裂剂来解聚半乳甘露聚糖及其衍生物的方法。该专利描述了该分裂剂作为非特定分开半乳甘露聚糖主链中甘露糖之间的醚键的化学分子，其包括酸，例如液态形式的卤化氢(加酸水解)和氧化剂(氧化降解)但不包括酶。在本发明的目的中，提供了用来制备包括具有特定分子量，多分散指数和粘度的半乳甘露聚糖的组合物的方法，其适合用来，例如，在地层中处理或形成裂缝。

[0016] 高粘度对于交联凝胶来说是一个重要的方面。为了增加市售瓜尔胶的功效，依然需要更高粘度的聚合物，该聚合物允许使用减少的聚合物载荷来使破裂后残留物的量最小，从而增加恢复的渗透率。

[0017] 发明简述

[0018] 本发明涉及用作油田维修液例如水力压裂和增注液中的有效胶凝剂的，由酶处理瓜尔胶所生产的醛基瓜尔胶组合物。用非常少量的半乳糖氧化酶处理瓜尔胶形成具有显著较高粘度的醛基瓜尔胶。

[0019] 为了提供在低载荷下足够的运载能力和水分保持，以减小破裂后在裂缝中瓜尔胶所留下的残留物含量，从而使返回最大化，高粘度级的瓜尔胶是合乎需要的。

[0020] 在此全文并入作为参考的US 6,022,717；6,124,124；6,179,962，公开了将半乳糖氧化酶用于氧化的瓜尔胶的生产中。已经发现用少量半乳糖氧化酶处理瓜尔胶提高了瓜尔胶以及用于油田维修液中的瓜尔胶的粘度。

[0021] 本发明涉及含有醛基瓜尔胶的油田维修液组合物，该醛基瓜尔胶是通过用半乳糖氧化酶与含有半乳糖的瓜尔胶氧化反应从而在半乳糖的C6位置提供醛基获得的。然后使该醛基瓜尔胶与连续相，例如水，油或天然气结合来生产油田维修液组合物。

[0022] 本发明还涉及用于生产油田维修液组合物的方法，其包括获得含有半乳糖的瓜尔胶以及水合该瓜尔胶的步骤。然后使该瓜尔胶与半乳糖氧化酶接触并且使其反应来生产醛基瓜尔胶。然后使该醛基瓜尔胶与连续相，例如，水，油或天然气结合来生产油田维修液组合物。

[0023] 附图的简单描述

[0024] 图1是对于通过酶处理所生产的醛基瓜尔胶组合物以及对照瓜尔胶组合物，在2％KCl盐水中40磅每千加仑(pptg)瓜尔胶的水合率曲线图。

[0025] 图2是对于通过酶处理所生产的活化的和未活化的醛基瓜尔胶组合物以及对照瓜尔胶组合物，在2％KCl盐水中40磅每千加仑(pptg)瓜尔胶的水合率曲线图。

[0026] 图3是随着时间对于通过酶处理所生产的活化的和未活化的醛基瓜尔胶组合物以及对照瓜尔胶组合物，对比交联凝胶粘度图。

[0027] 本发明的详细描述

[0028] 根据本发明，令人惊讶地发现在硬化，或水合步骤中用少量半乳糖氧化酶处理瓜尔胶，优选瓜尔胶片导致适合用于油田维修液，例如，压裂和增注液的具有高粘度的醛基瓜尔胶。对各种半乳糖氧化酶含量(0.5-25国际单位每克(lU/g)瓜尔胶)进行了几种处理。本发明提供了使用标准瓜尔胶片增加瓜尔胶最终粘度的装置。本发明改进了直链瓜尔胶，和最终瓜尔胶衍生物的粘度。

[0029] 瓜尔胶是适合用于制备醛类衍生物的一类多糖并且可以是含有多糖的半乳糖中的任意一种，并且特别是自然存在的含有多糖的半乳糖。这些是在C6位置含有半乳糖构型的多糖并且可以在C6-OH位置被氧化来形成醛基。瓜尔胶是主要由长链甘露糖单元和半乳糖单单元侧链组成的杂多糖。

[0030] 瓜尔胶的氧化可以化学地或者优选通过半乳糖氧化酶酶催化地进行。优选通过半乳糖氧化酶氧化的中性或阴离子或两性瓜尔胶，另外可以通过过氧化氢酶与半乳糖氧化酶结合使用来氧化。半乳糖氧化酶可以被应用到固体，浆或溶液形式的瓜尔胶产品：例如，碎片，粉末，薄片，和颗粒状的中性，阴离子或两性瓜尔胶。还可以使用衍生的瓜尔胶，例如含有羟丙基的那些。

[0031] 瓜尔胶在C4位置含有半乳糖构型并且该构型如下所示。该半乳糖构型或单元被酶半乳糖氧化酶所氧化以在该单元的特定位置，即，C6-OH基上形成醛基。

[0032]

[0033] 用于本发明的瓜尔胶的氧化可以优选发生于固态，其中在瓜尔胶处于微粒状态时使该酶，半乳糖氧化酶与瓜尔胶接触。在本发明中所使用的术语“固态”意味着该聚合物处于微粒形式，即，优选由裸视可见的离散颗粒组成。用于本发明的颗粒形式的瓜尔胶可以选自于由裂片，片状裂片和粉末组成的组。

[0034] 该半乳糖氧化酶可以是溶液的形式并且被喷洒到颗粒形瓜尔胶的表面上。另外，半乳糖氧化酶可以与颗粒状瓜尔胶干混。

[0035] 该瓜尔胶可以是非衍生的或者直链瓜尔胶。另外，该瓜尔胶可以是衍生的瓜尔胶，其选自于由羟丙基瓜尔胶(HPG)，羧甲基瓜尔胶(CMG)，羧甲基羟丙基瓜尔胶(CMHPG)，羟乙基瓜尔胶(HEG)，羧甲基瓜尔胶(CMHEG)，疏水改性的瓜尔胶(HMG)，疏水改性的羧甲基瓜尔胶(HMCMG)和疏水改性的羟乙基瓜尔胶(HMHEG)。

[0036] 如US 6,022,717中所教导的，半乳糖氧化酶(EC 1.1.3.9)是通过将氧还原为过氧化氢而将瓜尔胶中的可氧化半乳糖转化为相应的醛基(这样生成氧化的半乳糖)的铜氧化酶。该铜必须处于正确的氧化态(Cu.sup.2+)来进行该氧化并且铜离子必须被保持在半乳糖氧化酶中。如果半乳糖氧化酶溶液是用任何可氧化基底厌氧储存的，则其可以变为非活性的。可以通过用试剂例如铁氰化钾氧化铜来使半乳糖氧化酶再活化。氧化半乳糖氧化酶中的铜的另外一种方式是通过电化学氧化。

[0037] 如US6,022，717中所教导的那样，半乳糖氧化酶可以通过任何合适的方式，例如，通过发酵各种野生类的和克隆真菌类获得，但通常是通过镰刀酶spp(NRRL 2903)获得的。培养物还可以从Dactylium dendroidesATCC 46032下的American Type Culture Collection获得，并且它们在Methods in Enzymology，Vol 89(1982)，第163-172页中的Tressel andKosman程序下成功地发酵。用于活性形式的酶的基因被表示为E.大肠杆菌和曲霉并且该开发可以导致更稳定并且活性形式的酶以及更高的产量。基因或改进的形式还可以表示为能够被收割来给出较高含量的酶而不用在发酵培养基中通过蛋白酶的植物。

[0038] 酶还可以通过其它有机体表示，这些有机体包括：Gibberella fujikoroi，Fusarium graminearum，和Bettraniella porticensis。

[0039] 半乳糖氧化酶的氧化通常是在过氧化氢酶的存在下进行的。过氧化氢酶的量可以至少为1国际单位(lU)过氧化氢酶/国际单位(lU)半乳糖氧化酶。过氧化氢酶可以以高达约10,000lU过氧化氢酶/单位半乳糖氧化酶的量存在。过氧化氢酶破坏了由半乳糖氧化酶反应所形成的过氧化氢。另外，还可以向半乳糖氧化酶加入一定量的过氧化物酶，该过氧化物酶还除去了由半乳糖氧化酶反应所形成的过氧化氢。

[0040] 醛基瓜尔胶的醛含量可以按照葡萄糖当量(D.E.)表示，其是所形成的醛基衍生物的还原值。该醛基瓜尔胶优选具有至少约5D.E.的还原值或醛基含量，并且更优选至少10D.E。就半乳糖/甘露糖比为约38/62的瓜尔胶而言，最大的D.E.值或醛含量，该D.E.可以接近约40。

[0041] 当与相应的未处理的瓜尔胶相比的时候，在半乳糖氧化酶处理瓜尔胶中所产生的醛基瓜尔胶中，1.5-2.5lU/g瓜尔胶的浓度足以达到10-15％的粘度增加。

[0042] 本发明的醛基瓜尔胶在石油和天然气工业中所用的钻探泥浆中具有特定的用途。

[0043] 钻探泥浆是基于它们的主要组分(连续相)分类的。该连续相可以是水，油，或天然气。所形成的钻探泥浆分别被称为水基泥浆，油基泥浆，或泡沫泥浆。本发明的醛基瓜尔胶特别适合用作水基泥浆和泡沫泥浆的流变改性剂。

[0044] 除了含有本发明的醛基瓜尔胶以外，钻探泥浆的水性连续相还可以包括碱金属，盐和表面活性剂，有机聚合物(CMC/PAC，黄原胶，HEC，淀粉和其它用于分散或页岩抑制性能所需的合成聚合物)，乳化油液滴，腐蚀抑制剂和各种不溶物质，例如悬浮液中的重晶石，粘土和割绒。几种泥浆“类型”或“体系”是公知的并且被描述于文献中例如，但不限于：开钻泥浆，分散/抗絮凝泥浆，石灰渣，石膏泥浆，盐水泥浆，非分散聚合物泥浆，抑制性钾泥浆，阳离子泥浆和混合的金属氢氧化物(MMH)泥浆。

[0045] 完井和油井维修液是在油井完井操作和补救维修程序中所使用的特定流体。完井和油井维修液的类型可以被分类为清澈的无固体盐水，用桥键/增重剂聚合物增粘的盐水，和其它包括油基，水基，转化的泥浆，泡沫等的流体。对于合适完井或油井维修液的一个选择性标准是其密度。清澈的无固体盐水是最常用的流体并且用聚合物(CMC/PAC，黄原胶，非酶处理的瓜尔胶和瓜尔胶衍生物，和HEC)增粘并且可以结合以后可以溶解的固体，例如酸性溶解碳酸钙或上浆的氯化钠盐，以得到增加的密度或桥键。典型的完井/油井维修液含有，但不限于，碱性盐水，增稠剂，流动性损失退粘剂，页岩抑制剂，腐蚀抑制剂，防垢剂，去氧剂，桥键形成剂，热稳定剂，生物杀灭剂和聚合物破乳剂。本发明的醛基瓜尔胶特别适合用于控制流变性并且总体上增稠完井和油井维修液，特别是清澈的无固体盐水。

[0046] 用于本发明油井维修液中的碱性盐水可以含有盐，其中该盐选自于由氯化钾，氯化钠，氯化钙，甲酸钾，碳酸钾，溴化钙，四甲基氯化铵，以及它们的任何混合物组成的组。在本发明的应用中氯化钾是优选的盐。

[0047] 下面的实施例用来提供实施本发明的细节说明，但它们不是以任何方式来限制本发明的范围。除了另有说明外，在该说明书中所有的份和百分数都是按重量计。

[0048] 实施例1

[0049] 通过将半乳糖氧化酶稀释于调和水中，然后将含有半乳糖氧化酶的调和水加到瓜尔胶片上并且混合该水合胶片10—15分钟来在实验室规模上进行试验。为了对比的目的，对一定量的瓜尔胶片进行调和而不加入半乳糖氧化酶。调和水的温度在75℃—96℃(167℉—205℉)的范围内变化。瓜尔胶片的湿度被保持在约50％。在瓜尔胶片被调和或水合之后，将湿的瓜尔胶片剥成薄片。然后用该瓜尔胶薄片制备1％溶液(需要高剪切混合来确保完全溶解)。所有的溶液都是在相同条件下混合的。在使用#4杆在室温下(约21℃)以30rpm测量瓜尔胶溶液的Brookfield粘度以后，将这些溶液用4％KCI盐水稀释，相应于在2％KCl盐水中平均40pptg填充料，然后测量线性凝胶粘度(Fann 300rpm读数)。该实施例所测量的数据记录在表1中。目的是比较处理的瓜尔胶与对照试样。

[0050] 表1中的数据表明与对照试样相比半乳糖氧化酶处理的瓜尔胶试样产生了合适的粘度增加。在与对照实验相同的调和条件(75℃(167℉)温度，约50％胶片湿度和15分钟浸泡时间)下制备的实验1—3的试样，用1.5-lU/g和2.5-lU/g半乳糖氧化酶处理的试样在40pptg填充物的时候，分别比对照试样具有约48％—83％Brookfield粘度(1％溶液)，相应于约12％—16％Fann的粘度提高。在保持胶片湿度和调和温度的同时，将浸泡时间减少到10分钟(试验4—6)影响了溶液的粘度。然而，即使在非常低的酶处理下(试验4，用0.5lU/g)，被处理过的瓜尔胶试样比对照试样依然具有较高的粘度(10-13％Fann粘度)。在保持胶片湿度和低的浸泡时间(10分钟)的同时，将调和温度增加到96℃(205℉)(试验7)，显著提高了粘度。粘度增长为约67％Brookfield粘度，相应于Fann粘度增加为约17％。

[0051] 这些原始结果显示了，酶处理瓜尔胶片以最小的花费显著提高了瓜尔胶的粘度。

[0052] 表1

[0053] 酶处理实验室瓜尔胶试样的性能

[0054]

[0055] ＊：2％KCl溶液中0.5％瓜尔胶(40pptg)

[0056] 实施例2

[0057] 以工厂规模验证了实施例1的实验室结果。目的是在较大规模上通过用半乳糖氧化酶处理瓜尔胶片来生产快速水合高粘度瓜尔胶。基于在前的实验室工作，将起始的酶处理量设置为2.5lU/g瓜尔胶来在2％KCl盐水中在40pptg填充物下达到Fann线性凝胶粘度(300rpm Dial Reading，at25℃)的最低目标。对于该试验，使用了34升半乳糖氧化酶溶液。

[0058] 将酶溶液与调和水和胶片一起连续计量到预混合罐中。然后在刨片过程之前对湿胶片水合约15分钟。在该实验中，对几种调和条件进行了研究。胶片湿度在45％—51％之间变化，而水温在36℃—44℃(96℉—111℉)之间变化。每小时对瓜尔胶粉末试样进行采样并且对Fann粘度进行测量以遵循在2％KCl盐水中在40pptg填充物下的处理效果。

[0059] 表2中的数据表明在该试验(30分钟线性凝胶粘度)中有5.5％—10.9％的粘度增长。与在酶处理前所采的对照试样相比，平均粘度增长为7.6％。最成功的结果出现在第一个小时处理之后(试验1BR具有10.9％的更高粘度)和第三个小时处理之后(试验1DR具有9.3％的较高粘度)。在该实验中所观察到的粘度改变可能有归因于酶供料速度的可变性。

[0060] 令人惊讶地发现，通过这样的低水调和温度能够达到39-40cPs的最终线性凝胶粘度。预期低温将不会促进胶片的最佳水合。

[0061] 通过使低调和温度与约50％的胶片湿度相结合，观察到该胶片太湿，并且显然没有充分水合。在该实验中将湿度降低到约46-47％对提高胶片的水合/湿润没有多大帮助。因而，最终线性凝胶粘度稍微降低到约38cPs(试验2AR)。

[0062] 在保持低湿度(～46％)的同时，逐渐将水温增加到41℃-44℃(105-111℉)明显改进了胶片的水合，因此，所形成的最终线性凝胶粘度略微增加到约39cPs(试验2BR &2CR)。

[0063] 在该实验过程中，证实了酶处理对于提高瓜尔胶粉末的粘度明确表现出显著的好处。

[0064] 表2

[0065] 酶处理的植物瓜尔胶试样的性能

[0066]

[0067] 图1描述了在2％KCl盐水中以40pptg(磅每千加仑)的剂量所测定的处理的瓜尔胶试样的水合速率/线性凝胶粘度形成图。该粘度形成图是使用Fann35粘度计以511-1秒 剪切速率(300rpm)和25℃(77℉)，在30分钟的时间段内记录的。该粘度图清楚地证实了酶处理的瓜尔胶试样比对照试样表现出较高的粘度。

[0068] 实施例3

[0069] 其它试验是在工厂中使用分批法进行的。基于先前在实施例2中使用连续方法按比例增加的试验，将酶处理的起始量设定为2.5lU/g瓜尔胶。稍后，通过用过氧化氢酶和过氧化物酶活化G.O.增加了半乳糖氧化酶(G.O.)的效率。G.O.的活化是通过使G.O.与8.53％过氧化氢酶和1.07％过氧化物酶(该量基于G.O.的重量)达到的。醛基瓜尔胶试样是通过将0.68kg(1.5lb)G.O.或活化的G.O.加入到226.8kg(500lbs)湿胶片中(55-57％湿度)并且在27℃—35℃(80℉—95℉)的温度范围内反应30分钟制备的。然后将该胶片剥成片，干燥并且研磨。对所形成的瓜尔胶粉末进行线性凝胶粘度和交联粘度的测试。

[0070] 在2％KCl盐水中以40pptg(磅每千加仑)的剂量确定标准瓜尔胶和醛基瓜尔胶-1试样的水合速度/线性凝胶图。该粘度形成图是使用Fann35粘度计以511秒 剪切速率和25℃(77℉)，在30分钟的时间段内记录的。

[0071] 图2图解了在30分钟后醛基瓜尔胶试样达到了高的最终粘度。如在图2中所看到的那样，当与用半乳糖氧化酶而没用过氧化氢酶和过氧化物酶处理的瓜尔胶以及标准的(未处理的)瓜尔胶相比，用过氧化氢酶和过氧化物酶活化的半乳糖氧化酶(活化的G.O.)处理的瓜尔胶达到了较高的粘度。

[0072] 图3解释了在pH为10.5的1gptg四甲基氯化铵(TMAC)溶液中，含有20pptg(磅每千加仑)瓜尔胶或醛基瓜尔胶，10pptg(加仑每千加仑)Na2S2O3，5gptg硼酸混合物的典型水力压裂液中的交联凝胶粘度图。该测试是在Fann50粘度仪上以各种剪切速率并且在-193℃(200℉)进行了3个小时。数据(在106s )显示了在测试期间水力压裂液的交联凝胶粘度保持相对稳定而没有明显的凝胶结构断裂。醛基瓜尔胶试样表现的如标准瓜尔胶一样，表明虽然用酶处理所生产的醛基瓜尔胶试样的线性凝胶粘度增加，但是这些瓜尔胶的交联凝胶粘度没有受到影响。

[0073] 虽然本发明是根据在操作中所假定的各种特定的技术方案或改进描述，公开，解释和显示的，但本发明的范围没有打算，或者不应该被认为，受此限定，并且通过本文的教导所暗示的其它改进或技术方案被特别保留，尤其是它们落在所附的权利要求的宽度和范围内。