摘要：壓裂是目前頁巖油氣藏和致密油氣藏開發提高油氣井產量的主要途徑，壓裂過程中壓裂液的破膠是壓裂技術的關鍵環節，對壓裂增產的效果起著極其重要的作用。當壓裂完成后，壓裂液必須徹底破膠完成返排，即需要破膠劑快速降低壓裂液的粘度，疏通儲層油氣釋放孔道。目前使用的破膠劑多為化學破膠劑，一般是氧化劑，如過硫酸銨和過硫酸鉀等，過硫酸根在一定溫度下會分解產生硫酸根自由基，其迅速導致聚合物主鏈斷裂，使大分子破膠成小分子，從而達到破膠的目的。化學破膠劑的種類多樣、活性高，但其在低溫條件下作用效果不理想，當溫度低于51.7℃時，使用過硫酸銨破膠會有大量植物膠大分子殘留，導致破膠不徹底。對于一些低溫儲層的油井來說，破膠不徹底會造成儲層嚴重出砂現象，影響油井正常生產和壓裂效果；另一方面，頁巖油氣藏和致密油氣藏開發過程中，大量的壓裂液返排到地面，由于地面溫度較低，低溫條件下壓裂返排液的破膠處理難度大，對周圍環境造成嚴重污染，亦是目前面臨的難題。而酶破膠劑具有破膠速度快、殘渣少及作用溫度范圍較寬等優點，彌補了化學破膠劑的缺點。

瓜爾膠和槐豆膠等天然植物膠是油田中常用的稠化劑，在壓裂中起到輸送和鋪展支撐劑的作用，是形成壓裂液高粘度的最主要因素。它們的主要成分是半乳甘露聚糖，其主鏈是通過β-1，4-D-糖苷鍵連接D-甘露糖單元形成，側鏈是由α-1，6-糖苷鍵連接D-半乳糖構成。1996年，Carol等研究嗜熱菌Thermotoganeapolitana5068所產的β-甘露聚糖酶和α-半乳糖苷酶，發現單一的β-甘露聚糖酶能充分降低瓜爾膠溶液的粘度，可用于水力壓裂從而提高油井采收率。β-甘露聚糖酶是一類能夠水解甘露聚糖（包括線性甘露聚糖、半乳甘露聚糖、葡甘露聚糖、半乳糖葡甘露聚糖）的內切水解酶，它可以催化甘露聚糖主鏈的β-1，4-糖苷鍵的隨機水解，生成一系列低分子量的甘露寡糖，包括二糖、三糖和四糖等，使瓜爾膠等稠化劑的粘度降低90%以上，在石油開采領域的應用潛力巨大。在壓液中加入β-甘露聚糖酶，可以快速降低壓裂液的粘度而徹底破膠，從而提高油井采收率，減少殘渣量；同時，還可以降低壓裂返排液的粘度，減小對環境的污染。盡管β-甘露聚糖酶有巨大的應用潛力，但由于普通酶低溫活性較差，制約著酶破膠劑的工業應用。因此，篩選低溫降解瓜爾膠效果好、活性高的β-甘露聚糖酶產生菌至關重要。

β-甘露聚糖酶來源廣泛，據統計目前有百余種能產此酶的微生物，包括細菌、真菌和放線菌。然而，目前已報道的β-甘露聚糖酶大多是應用于飼料食品等行業，或者是耐熱型的β-甘露聚糖酶，在石油開采尤其是低溫破膠方面的研究及應用仍然有限，無法滿足工業應用的實際需求。本研究旨在利用高通量的篩選方法，分離篩選出產低溫β-甘露聚糖酶，且能高效降解瓜爾膠的菌株，并對其所產酶進行酶學性質和破膠性能的研究，以期為生物酶破膠劑在石油開采中低溫破膠方面的應用奠定基礎。

產低溫β-甘露聚糖酶的菌株O5提升低溫油藏壓裂液的破膠性能——摘要

產低溫β-甘露聚糖酶的菌株O5提升低溫油藏壓裂液的破膠性能——實驗部分

產低溫β-甘露聚糖酶的菌株O5提升低溫油藏壓裂液的破膠性能——結果與討論、結論