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固定化酶体外MVA途径产异戊二烯的研究

固定化酶体外MVA途径产异戊二烯的研究

作者：冉帆凡青岛科技大学

学位级别：硕士

异戊二烯是合成橡胶工业生产的重要来源,采用微生物发酵法,经由甲羟戊酸(MVA)途径合成异戊二烯是一种绿色、可持续的方法,受到越来越多的关注和研究。基于微生物细胞策略合成异戊二烯面临着一个主要问题:有毒中间体的产生或营养物质的... 详细信息

异戊二烯是合成橡胶工业生产的重要来源,采用微生物发酵法,经由甲羟戊酸(MVA)途径合成异戊二烯是一种绿色、可持续的方法,受到越来越多的关注和研究。基于微生物细胞策略合成异戊二烯面临着一个主要问题:有毒中间体的产生或营养物质的限制可能影响目标产物的产量和细胞生长,且胞内反应复杂不可控,限制了其在合成异戊二烯方面的发展。对发酵法生产异戊二烯进行外场强化,打破目前单独采用发酵法存在的产量低等瓶颈问题,是促进发酵法生产异戊二烯的关键。本论文培养了已构建好的含MVA下游途径五种蛋白的大肠杆菌重组菌,经诱导表达、破碎收取、纯化超滤等步骤获得了游离形式的纯酶。以介孔分子筛SBA-15为载体,采用吸附、吸附-交联耦合两种固定化方法将MVA下游五种关键酶进行固定化,通过对五种酶配比的调控和固定化方法的考察,制得高稳高活性固定化酶SBA-15-R和PEGDGE-SBA-15-R,并考察了p H、温度、交联剂、交联剂浓度、交联时间等条件的影响,得到了最佳生产工艺条件。在最佳的生产工艺条件下,固定化酶催化MVA合成异戊二烯产量均可达200 mg/L以上,其中PEGDGE-SBA-15-五酶催化产量可达453 mg/L,显著高于游离酶的191 mg/L。此外,固定化酶还具有优异的储存稳定性和重复使用性,SBA-15-R和PEGDGE-SBA-15-R在室温条件下储存30天后分别保留50%和80%以上的活性,在连续操作使用5次后分别保留37%和83%以上的活性。本实验通过吸附-交联耦合的固定化酶方法实现该五种酶的体外高效级联反应和回收利用,为构建固定化酶—发酵协同反应体系,解决单独采用生物发酵生产异戊二烯过程中产率低的问题提供技术储备。

关键词：异戊二烯 MVA 固定化酶吸附交联

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SBA-15固定化酶的研究进展

食品研究与开发 2022年第20期43卷 206-212页

作者：冉帆凡李露青岛科技大学海洋科学与生物工程学院山东青岛266042 青岛科技大学化工学院山东青岛266042

该文综述介孔材料SBA-15固定化酶的研究进展,介绍固定化方法包括物理吸附法、包埋法、共价结合法和交联法的特点。同时结合近年来国内外的研究现状,归纳SBA-15固定化酶在制备生物基化学物质、生物传感器、环境保护中的应用。最后展望SBA... 详细信息

该文综述介孔材料SBA-15固定化酶的研究进展,介绍固定化方法包括物理吸附法、包埋法、共价结合法和交联法的特点。同时结合近年来国内外的研究现状,归纳SBA-15固定化酶在制备生物基化学物质、生物传感器、环境保护中的应用。最后展望SBA-15固定化酶的应用前景,未来可在固定化酶载体和技术上深入研究,进一步推进SBA-15固定化酶在工业中的实际应用。

关键词：酶 SBA-15 固定化介孔二氧化硅载体

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长北区块无土相防水锁低伤害钻井液技术

石油钻探技术 2019年第5期47卷 34-39页

作者：凡帆刘伟贾俊低渗透油气田勘探开发国家工程实验室陕西西安710018 中国石油集团川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院陕西西安710018

针对长北区块生产井持续生产致使地层压力衰减、压差增大,导致钻井液对储层伤害加剧的问题,在分析长北区块储层伤害机理的基础上,研制了解水锁剂G311,优选了润滑剂G316,并对其加量进行了优化,形成了适用于长北区块压力衰减储层的无土相... 详细信息

针对长北区块生产井持续生产致使地层压力衰减、压差增大,导致钻井液对储层伤害加剧的问题,在分析长北区块储层伤害机理的基础上,研制了解水锁剂G311,优选了润滑剂G316,并对其加量进行了优化,形成了适用于长北区块压力衰减储层的无土相防水锁低伤害钻井液。该钻井液与无土相低伤害钻井液相比,钻井液滤液表面张力降低率达77.8%,线性膨胀率达22.6%,岩心伤害率低于15.0%,具有解除水锁、抑制水敏及储层保护效果显著等优点。无土相防水锁低伤害钻井液在长北区块2口气井进行了现场试验,钻井过程中没有发生井下故障,起下钻顺畅,井眼始终处于良好净化状态。其中,CX-5井平均机械钻速提高12.1%,裸眼完井并直接气举投产,产气量达70×10^4m^3/d,高于预期产气量。研究结果表明,无土相防水锁低伤害钻井液能够满足长北区块压力衰减地层长水平段水平井钻井安全及储层保护要求。

关键词：水平井储层保护水锁无土相钻井液长北区块

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页岩气油基钻屑萃取处理技术

钻井液与完井液 2018年第5期35卷 78-82页

作者：凡帆杨斌吴满祥低渗透油气田勘探开发国家工程实验室.川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院西安710018

随着页岩气、致密气等非常规油气的开发,因油基钻井液较水基钻井液有不可替代的优点,油基钻井液的使用规模逐渐增加,但钻井过程中产生的油基钻屑是含油危险废弃物,对环境、生态及安全均产生严重的影响。因此,研发了一种萃取剂CQJ,形成... 详细信息

随着页岩气、致密气等非常规油气的开发,因油基钻井液较水基钻井液有不可替代的优点,油基钻井液的使用规模逐渐增加,但钻井过程中产生的油基钻屑是含油危险废弃物,对环境、生态及安全均产生严重的影响。因此,研发了一种萃取剂CQJ,形成了适合于处理页岩气油基钻屑萃取工艺。该萃取剂CQJ与常规溶剂相比,具有闪点高、挥发性低、萃取效果好、毒性低的优点。对四川页岩气某区块油基钻屑进行了油基钻屑萃取处理中试,累计处理油基钻屑56 m^3,取得了良好的效果。结果表明:处理后钻屑含油量平均达到0.76%,其钻屑浸出液指标符合污水排放标准;萃取剂回收率平均达到95.4%,油回收率平均达到91.5%,萃取剂可重复使用,同时回收油性能满足二次配制油基钻井液要求,实现了无害化、资源化,不造成二次污染的目标。

关键词：页岩气油基钻屑萃取处理萃取剂

解除低渗砂岩气层钻井液伤害的洗井液研究与应用

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钻井液与完井液 2015年第4期32卷 40-44,107页

作者：董宏伟贾俊凡帆郝超陈龙许建生低渗透油气田勘探开发国家工程实验室.川庆钻探钻采工程技术研究院中国石油长庆油田分公司第二采油厂

钻井液对低渗砂岩气藏的伤害主要来自钻井液滤液,滤液产生的伤害主要为水锁,同时也有水敏膨胀及高分子聚合物在孔隙内壁的吸附滞留作用以及少量的固相微粒进入形成堵塞,导致产量降低。针对这一问题,主要从改变储层表面性质着手,研制出... 详细信息

钻井液对低渗砂岩气藏的伤害主要来自钻井液滤液,滤液产生的伤害主要为水锁,同时也有水敏膨胀及高分子聚合物在孔隙内壁的吸附滞留作用以及少量的固相微粒进入形成堵塞,导致产量降低。针对这一问题,主要从改变储层表面性质着手,研制出了洗井液NDF-1。该洗井液使低渗砂岩气藏由强亲水变为弱亲水,消除储层毛细管压力,溶解进入的部分固相,拆散堵塞,从而提高气驱水效率。室内实验表明,洗井液NDF-1可以使现场DIF伤害后岩心渗透率恢复率得到明显提高,平均恢复率提高率达到133.45%。在CB3-3井进行了现场试验,通过试气结果表明,单井产量提高率达到35.71%。

关键词：水平井钻井完井液防止地层损害洗井液长北气田

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宁武盆地煤层气储层敏感性研究及钻井液技术

钻井液与完井液 2016年第1期33卷 48-51页

作者：凡帆郑玉辉吕海燕川庆钻探工程公司钻采工程技术研究院低渗透油气田勘探开发国家工程实验室西安710021 中国石油长庆油田分公司油气工艺研究院西安710021

对宁武盆地煤层气储层进行了应力敏感、碱敏和水敏评价实验。研究结果表明,宁武盆地煤层气储层为强应力敏感性、中等碱敏性和中等偏强水敏性。提出通过控制钻井液密度和pH值、提高钻井液的封堵性和抑制性,降低钻井液对储层伤害的技术思... 详细信息

对宁武盆地煤层气储层进行了应力敏感、碱敏和水敏评价实验。研究结果表明,宁武盆地煤层气储层为强应力敏感性、中等碱敏性和中等偏强水敏性。提出通过控制钻井液密度和pH值、提高钻井液的封堵性和抑制性,降低钻井液对储层伤害的技术思路,并研究出一套适合煤层气井的封堵成膜CQ-FDC钻井液：（0.2%~0.3%）有机硅G304＋（2%~5%）复合盐FHY-2＋（0.3%~0.5%）提黏剂G310＋（1%~3%）降滤失剂G301＋（1%~2%）封堵剂G325＋NaOH。室内评价结果表明,该钻井液12 h线性膨胀降低率为71.56%,具有良好的抑制性;储层保护效果好,对储层4~#煤和9~#煤的伤害率小于15%。该钻井液技术在宁武盆地煤层气井现场试验了6口井,均取得成功,其平均井径扩大率为15.77%,对储层岩心的平均伤害率为16.73%,利于保护储层,且平均机械钻速较高。

关键词：煤层气井储层敏感性钻井完井液抑制性宁武盆地

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硝酸钙胺基聚合物钻井液技术

钻井液与完井液 2016年第2期33卷 50-54页

作者：郑玉辉蒋振伟凡帆低渗透油气田勘探开发国家工程实验室西安710021 川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院西安710021

厄瓜多尔东南部区块地层属于海相沉积,地层新,欠压实,成岩性差,吸水性强,分散度高,造浆严重,尤其是上部CHALCANA和ORTEGUAZA地层存在大段泥质含量在80%以上的泥页岩和间歇性掺杂有煤层,易出现垮塌和缩径,导致井下情况复杂。针对上述技... 详细信息

厄瓜多尔东南部区块地层属于海相沉积,地层新,欠压实,成岩性差,吸水性强,分散度高,造浆严重,尤其是上部CHALCANA和ORTEGUAZA地层存在大段泥质含量在80%以上的泥页岩和间歇性掺杂有煤层,易出现垮塌和缩径,导致井下情况复杂。针对上述技术难题,优选出一种适合于该区块表层大井眼井段安全钻进的硝酸钙胺基聚合物钻井液体系。室内评价显示,该体系性能稳定,抑制性好,16 h泥岩岩心膨胀量只有0.47 mm,岩屑一次回收率高达96%,二次回收率为88%,固相容量高,抗污染能力强,能抗6%黏土污染或8%的钻屑污染,对钻具腐蚀性小(腐蚀速率为0.058 5mm/a),无毒易降解。目前该钻井液体系在该区块Tapir井场进行了现场试验应用。应用结果表明,该钻井液体系防塌抑制性强,井眼净化和携砂能力良好,润滑降摩阻作用好,尤其是防泥包效果显著,起下钻畅通,φ339.7 mm套管下入一次成功率100%,保证了井壁稳定和井下安全,缩短了钻井周期。

关键词：井壁稳定井眼净化硝酸钙胺基聚合物钻井液环境保护海相沉积厄瓜多尔

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市政道路路面设计的新理念与关键要点分析

中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术 2023年第5期 143-146页

作者：凡帆西安市政设计研究院有限公司广西分公司广西南宁530022

随着我国经济发展突飞猛进,人民生活水平稳步提高,加强城市道路的建设,能有效的推进城镇化建设,改善投资开发环境,带动区域经济发展,改善交通条件及居住环境,促进社会和谐发展。在城市道路建设前期,设计人员需依据项目所在地道路的特点... 详细信息

随着我国经济发展突飞猛进,人民生活水平稳步提高,加强城市道路的建设,能有效的推进城镇化建设,改善投资开发环境,带动区域经济发展,改善交通条件及居住环境,促进社会和谐发展。在城市道路建设前期,设计人员需依据项目所在地道路的特点,制定完善的路面设计方案,以提高路面的耐久性,确保道路整体质量,从而打造出优良的出行条件。文章首先分析市政道路路面设计工作的重要性,提出一系列路面设计原则,然后对路面的设计方法与设计要点进行分析,以期为提升市政道路工程质量,为人民出行安全助力。

关键词：市政道路路面设计关键要点

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市政道路软土路基的设计方法及要点研究

中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术 2023年第5期 127-130页

作者：凡帆西安市政设计研究院有限公司广西分公司广西南宁530022

市政道路建设过程中,软土路基是一种比较常见的特殊路基,由于土质偏软,使得路基在稳定与沉降方面均面临着较大挑战。而在道路软土路基处治过程中,软土路基处治质量和效果直接决定了道路整体建设质量和效果,此种现状要求编制人员在编制... 详细信息

市政道路建设过程中,软土路基是一种比较常见的特殊路基,由于土质偏软,使得路基在稳定与沉降方面均面临着较大挑战。而在道路软土路基处治过程中,软土路基处治质量和效果直接决定了道路整体建设质量和效果,此种现状要求编制人员在编制处治方案时,需重视和关注其特性及危害,并提出科学、合理、有效、经济的处治方式。本文结合软土路基的特性与危害,对现阶段较为先进有效的软土路基处治方式的设计要点进行探讨,并提出相应的处理方案,以期为市政道路的建设质量提供安全保障。

关键词：市政道路特殊路基软土路基