科研案例在教学过程中的应用——以《提高采收率原理》课程为例

《提高采收率原理》从提高波及效率和洗油效率为切入点,系统全面地论述了基本的驱油原理,各提高采收率技术的驱油理论、适用条件、矿场应用现状以及未来发展方向。《提高采收率原理》是一门实践应用为主的专业课,适用于油田应用化学、石油工程等专业本科生的教学工作。该课程知识体系繁杂,抽象概念、理论相互交错,导致传统教学模式严重影响学生学习兴趣和教学效果。通过把前沿关键技术的科研案例引入课堂,可有效深化理论体系的实践应用背景,进而能够很好补充和更新教学内容,提高大学课堂教学质量。教研协同理念旨在培养高质量发展背景下的新时代创新人才,能够为未来进入油气开采领域的学生打下坚实的基础,提升其综合素质。     

产葡萄糖酸钠黑曲霉培养条件优化研究

介绍了黑曲霉菌种的筛选方法,分析了传统培养基中各因素对葡萄糖酸钠产量的影响.通过正交试验确定了黑曲霉发酵生产葡萄糖酸钠的最优培养基配方为:葡萄糖300g/L,玉米浆4g/L,NH4H2OP4 1g/L,KH2PO4 0.3g/L,MgSO4·7HH2O0.5 g/L.葡萄糖酸钠产量为265.6g/L,提高了12.2 g/L.     

非常规油气藏体积改造技术核心理论与优化设计关键

北美页岩气藏在储层渗透率低至纳达西的情况下仍能实现有效开发,其核心是增大储层改造体积,用技术体系来表征即为“体积改造技术”。“体积改造技术”强调“打碎”储层,使裂缝壁面与储层基质的接触面积最大,在三维方向实现对储层的“立体”改造。针对页岩和致密油气储层的不同特点,界定了“狭义”和“广义”体积改造技术的异同：“狭义”体积改造技术源于对象、技术和验证3个要素（页岩、“水平井钻井+水平井分段压裂”、微地震裂缝诊断）;“广义”体积改造技术是针对致密油气储层提出的水平井多段和直井多层压裂技术方法。两种技术针对的储层对象有所不同,但最终目标是一致的。体积改造技术的核心理论为：1“打碎”储层,形成复杂缝网,“人造”渗透率;2基质中的流体沿裂缝“最短距离”渗流;3大幅度降低基质中油气流动所需驱动压差。进一步提出了满足体积改造技术理论的核心条件为：储层具有明显脆性,天然裂缝与层理发育,最大最小应力差较小。其中脆性指数是岩石发生破裂前的瞬态变化快慢（难易）程度的表征,而体积改造技术优化设计的关键是“逆向设计”方法,以及分簇射孔模式、最优孔数及裂缝间距优化。现场实际研究表明：分簇射孔确保各簇有效开启的最优孔数为40~50个,并可获得最优孔数与排量的关系,以及最优缝间距越小越易实现裂缝转向;同时还给出了孔眼优化、实现应力干扰的最佳裂缝间距、细分切割基质的理论模型与计算结果。体积改造技术对提高非常规油气藏的改造效果有着重要的指导作用。     

吊重摇摆对门式起重机主梁受力的影响研究

基于吊重在起重机工作过程中的摇摆问题,根据吊重在摆动时所在位置的不同,采用达朗贝尔原理建立吊重摇摆的动力学模型,得到主梁所受的力的函数曲线。通过在ANSYS Workbench中对主梁进行静力学分析与瞬态动力分析,然后对结果进行比较分析,得出吊重摇摆会增大主梁在垂直平面内的挠度,对起重机的安全是不利的。     

Lys490饱和突变提高海藻糖合酶转化率的研究

分析预测海藻糖合酶的空间结构,并进行分子对接和序列比对,选择Lys490位点进行定点饱和突变。利用全质粒PCR方法构建饱和突变体库,并利用高效液相色谱法筛选优势突变。经过筛选获得优势突变体K490L、K490I,对比分析表明,突变体K490L、K490I的转化率较原始酶分别提高了18%和15%。突变体酶学性质分析表明,K490L、K490I的最适反应温度及最适pH与原始酶保持一致,皆为25℃和pH 8.0,但两种突变酶的耐热性及耐酸性较原始酶有明显增强。在pH 7.0环境下,突变体K490L、K490I放置60 min后,剩余酶活力均达80%以上,而原始酶低于68%。     

一种谷氨酸棒杆菌基因无痕敲除载体的构建及应用

以谷氨酸棒杆菌（Corynebacteriumglutamicum）23604编码赖氨酸胞内转运蛋白基因lysP为敲除对象,利用重叠PCR技术将 lysP基因的上下游同源臂融合,并构建了由木糖启动子Pxyl和毒素蛋白基因mazF组成的筛选盒,同时无缝克隆连接至带有卡那霉素抗性基因的pTOPO载体中,经电转化及两次同源单交换筛选,实现lysP基因的无痕敲除。 结果表明,经过卡那霉素抗性筛选、木糖二次筛选及基因组PCR鉴定后,成功获得lysP基因缺失菌株C.glutamicum23604ΔlysP;发酵后C.glutamicum23604ΔlysP赖氨酸产量较对照菌株产量提高了10.8%。该实验以大肠杆菌毒素蛋白基因mazF作为反向筛选标记的敲除载体,实现谷氨酸棒杆菌lysP的高效敲除; lysP基因的敲除使得赖氨酸不能进入胞内而在胞外积累,从而达到增产赖氨酸的目的。     

热带假丝酵母ctfat1p基因在吸收脂肪族化合物中的功能研究

以热带假丝酵母(Candida tropicalis)1798中的ctfat1p基因为研究对象,利用重叠PCR将ctfat1p基因内约500 bp片段与G418抗性基因(kanr)相连接,经末端单酶切后电转化至C. tropicalis 1798感受态细胞中,通过一次同源单交换,将抗性基因kanr插入至ctfat1p基因内部,实现目的基因的敲除,并通过发酵实验分析Ctfat1p在热带假丝酵母脂肪酸跨膜转运过程中的功能。结果表明,经过G418抗性筛选和基因组PCR鉴定,成功获得ctfat1p基因缺失菌株C. tropicalis 1798 Δctfat1p;分析发现ctfat1p基因敲除对C. tropicalis 1798以油脂为底物培养12 h后重组菌OD600 nm值仅为野生型菌株的47.9%,表明ctfat1p基因敲除后影响C. tropicalis 1798对油脂吸收利用。通过基因敲除手段构建ctfat1p基因缺失菌株,可以减弱细胞对长链脂肪酸的摄取,验证了ctfat1p基因为热带假丝酵母油脂吸收和利用的关键基因。     

车用汽油馏程测定的影响因素

车用汽油是由多种烃类及少量烃类衍生物组成的复杂混合物。馏程的测定,能够判断汽油馏分组成,了解油品的组成、性质及在贮存和使用中使用性能的信息。车用汽油的蒸馏特性会影响发动机的启动、升温性能以及燃烧沉积物生成程度。因此,能否准确测定车用汽油馏程,有极其重要的意义。     

10-HDA对金黄色葡萄球菌的抑菌机理研究

利用倍半稀释法确定10-HDA对金黄色葡萄球菌的最小抑菌质量浓度为0.062 mg/m L。通过对金黄色葡萄球菌生长曲线、细胞膜通透性、细胞超微结构、细胞代谢、菌体蛋白表达的影响研究,探讨10-HDA对金黄色葡萄球菌的抑菌机理。结果表明10-HDA可破坏金黄色葡萄球菌细胞的完整性,使细胞膜通透性增加,胞内大量离子以及具有紫外吸收的大分子物质泄漏,细胞代谢发生紊乱。原子力显微镜结果表明,10-HDA可破坏菌体细胞结构,导致细胞表面凹陷,形成褶皱。SDS-PAGE电泳结果显示,10-HDA对金黄色葡萄球菌蛋白表达有明显影响,可抑制部分蛋白的正常表达。结论:10-HDA通过使金黄色葡萄球菌细胞膜通透性增加,破坏菌体正常形态及代谢活力,进而使细胞生长受到抑制,最终导致死亡。