技术领域

本发明涉及油田化学剂技术领域，特别涉及油田钻井液增粘剂，一 种用于提高钻井液增粘剂耐温能力的添加剂。

背景技术

目前，油田常用钻井液增粘剂有改性纤维素类产品，如：羟乙基纤 维素（冊C)、高粘羧甲基钠盐纤维素（CMC);钻井液增粘剂还有改性

瓜胶（GG)、黄胞胶（XC)以及合成丙烯酰胺类聚合物，如：水解聚丙 烯酰胺（HPAM))等。但由于这些增粘剂在高温及高盐情况下容易水化 降解，所以这些增粘剂的使用温度范围受到很大程度限制， 一般纤维素 类、多糖类通常限制在12(TC以下，合成丙烯酰胺类聚合物多限制在140 t:以下；在高盐条件下，使用温度限制更低。提高耐温耐盐的途径不外 乎以下两种， 一是进行化学改性，如在分子链上引进抗温的磺酸根等， 这种方法虽受重视，但由于技术、成本等原因目前未有大的突破；二是 采用加入热稳定剂的方法，如加入硫代硫酸钠、甲醇、亚硫酸钠等，但 目前这种途径没有受到足够的重视，实际生产中通常采用投加亚硫酸钠 单剂，效果有限。

本发明属上述抗温途径之第二种一一外加剂法，§卩：将数种药剂按

一定比例混合到一起，按一定量投加到增粘剂水溶液中。 发明内容

本发明的目的是：提供一种油田用增粘剂水溶液耐温添加剂，为了 克服目前油田使用的钻井液增粘剂水溶液在高温情况下严重水解失效的 不足。该剂是由四种物质混合而成的乳状液。使用简单，仅需按体积比

3投加3%—4%的该剂即可使钻井液增粘剂水溶液的使用温度提高到150°C 。 本发明技术方案是：油田用增粘剂水溶液耐温添加剂的各组分 重量百分比为：

A、 磺酸盐型阴离子活性剂 3—4%;

B、 季铵盐型或吡啶盐型阳离子活性剂 3—4%;

C、 工业甲醛 20—30%;

D、 工业酒精 60—70%。 所述的组分A磺酸盐型阴离子活性剂采用的是十二垸基磺酸钠或十

二烷基苯磺酸钠。

所述的组分B季铵盐型或吡啶盐型阳离子活性剂采用的是十六垸基 三甲基溴化铵或十四烷基溴化吡啶。

所述的组分C工业甲醛中，甲醛质量含量为38—43% 。 所述的组分D工业酒精中，乙醇质量含量在90—95。/0。 上述四种物质按比例，在常温、常压下混合均匀即可。 使用时，仅须向钻井液增粘剂水溶液中按体积百分比投加3--4%的油 田用增粘剂水溶液耐温添加剂，混合均匀，然后用氢氧化钠调节溶液的 pH值到10±1，所获得的增粘剂溶液具有在自来水、模拟海水或饱和盐 水中，在高温15(TC下，16小时后，其表观粘度仍可保持在15mPa.s以 上。所述的钻井液增粘剂包括目前常用增粘剂，如羟乙基纤维素（HEC)、 羧甲基钠盐纤维素（CMC)、改性瓜胶（GG)、黄胞胶（XC)以及合成丙 烯酰胺类聚合物，如水解聚丙烯酰胺（HPAM)等之一或其组合。

本发明的有益效果：发挥数种外加剂的协同效应，降低水的表面张 力，降低溶液氧化性，对高分子链进行保护，从而显著提高增粘剂的耐 温耐盐水平。阴、阳离子活性剂共同应用通常是化学应用上的禁忌，因 为两者会结合成更大的分子而沉淀。本发明在特定应用范围，突破了这 一禁忌，利用了两者结合应用的优势，生成大的分子吸附在增粘剂的高 分子链上，不但保护了高分子链，而且减低了纤维素类增粘剂的热膨泡沫性。

其优点是：不含对环境有害的重金属元素，属环保药剂，原料廉价 易得，操作简单，配伍性好，应用效果好，可使常规钻井液增粘剂在150 'C的高温下及高矿化度下，仍然保持较高的粘度。

显著提高纤维素类增粘剂及丙烯酸类增粘剂等的耐温水平，可在自

来水、模拟海水或饱和盐水中经15(TC的高温16小时后，其表观粘度可

保持在15mPa. s以上；

在高矿化度条件下，耐温水平显著提高； 成本低廉，原料易得，容易配制，使用简单； 配伍性好，若配合亚硫酸钠等除氧剂使用，效果更佳。 本发明适合油田现场的需要，显著提高了常用增粘剂的耐温水平，

适用范围广，拥有显著的实用效果和好的应用前景。 下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。

具体实施方式

实施例1: A组分采用十二烷基磺酸钠，其重量比为3. 0%; B组分 采用十六烷基三甲基溴化铵，其重量比为3.0%; C组分工业甲醛，重量 比为24%，其工业甲醛中甲醛含量为4C^;D组分工业酒精，重量比为70%， 其工业酒精中乙醇含量为90%。在常温、常压下混合均匀，获得乳状液为 油田用增粘剂水溶液耐温添加剂。

使用方法：在1%的羟乙基纤维素（HEC)钻井液增粘剂的水溶液中， 按钻井液增粘剂水溶液体积百分比计，加入3%的本发明所述添加剂，充 分混合，用氢氧化钠调节溶液的pH值到10±1，获得增粘剂溶液。该增 粘剂溶液耐温性显著提高。参阅表一。

实施例2: A组分采用十二烷基磺酸钠，其重量比为4.0%; B组分 采用十六烷基三甲基溴化铵，其重量比为4.0%; C组分工业甲醛，重量比为25%，其工业甲醛中甲醛含量为40%; D组分工业酒精，重量比为67°/。， 其工业酒精中乙醇含量为90%。在常温、常压下混合均匀，获得乳状液为

油田用增粘剂水溶液耐温添加剂。

使用方法：在1%羧甲基纤维素（CMC)的钻井液增粘剂的水溶液中，

按钻井液增粘剂水溶液体积百分比计，加入4%的本发明所述添加剂，充 分混合，用氢氧化钠调节溶液的'pH值到10±1，获得增粘剂溶液。该增 粘剂溶液耐温性显著提高。参阅表二。

实施例3: A组分采用十二垸基磺酸钠，其重量比为3.5%; B组分采 用十四烷基溴化吡啶，其重量比为3.5%; C组分工业甲醛，重量比为30%， 其工业甲醛中甲醛含量为40%; D组分工业酒精，重量比为63%，其工业 酒精中乙醇含量为90%。在常温、常压下混合均匀，获得乳状液为油田用 增粘剂水溶液耐温添加剂。

使用方法：在1%的羟丙基瓜胶（GG)钻井液增粘剂的水溶液中，按 钻井液增粘剂水溶液体积百分比计，加入3%的本发明所述添加剂，充分 混合，用氢氧化钠调节溶液的pH值到10±1，获得增粘剂溶液。该增粘 剂溶液耐温性显著提高。参阅表三。

实施例4: A组分采用十二烷基苯磺酸钠，其重量比为3.0%; B组分 采用十四烷基溴化吡啶，其重量比为3.0%; C组分工业甲醛，重量比为 25%，其工业甲醛中甲醛含量为42%; D组分工业酒精，重量比为69%，其 工业酒精中乙醇含量为95%。在常温、常压下混合均匀，获得乳状液为油 田用增粘剂水溶液耐温添加剂。

使用方法：在0.5%水解聚丙烯酰胺（HPAM)钻井液增粘剂的水溶液 中，按钻井液增粘剂水溶液体积百分比计，加入3%的本发明所述添加剂， 充分混合，用氢氧化钠调节溶液的pH值到10士l，获得增粘剂溶液。该 增粘剂溶液耐温性显著提高。参阅表四。<table>table see original document page 7</column></row> <table>实施例3抗温效果对比 表三

粘度^\ 1%羟丙基瓜胶，空£ 对照样 1%羟丙基瓜胶，加3%处理剂 自来水 模拟海水 饱和盐水 自来水 模拟海水 饱和盐水

室温下表观粘 度，mPa. s 56 54 65 52 52 63

经150°C、 16小 时高温后表观 粘度，s 3 2 2 20 16 18

实施例4抗温效果对比 表四

粘度 0.5%聚丙烯酰胺，空白对照样 0. 5%聚丙 烯酰胺，加3%处理剂 自来水 模拟海水 饱和盐水 自来水 模拟海水 饱和盐水

室温下表观粘 度，raPa. s 23 / / 23 / /

经150°C、 16小 时高温后表观 粘度，mPa. s 3 / / 20 / ./