[发明专利]水基钻井液用改性纳米二氧化硅封堵剂的制备方法及应用

权利要求书

1.一种水基钻井液用改性纳米二氧化硅封堵剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤（1），将纳米二氧化硅与硅烷偶联剂在溶剂中接触进行一步改性，得到一步改性产物M-SiO₂；

步骤（2），将一步改性产物M-SiO₂与丙烯酸、丙烯酸乙酯接触得到混合溶液；

步骤（3），在氮气保护下，将混合溶液与引发剂接触，得到的粗产物经过离心分离，洗涤并干燥得到水基钻井液用改性纳米二氧化硅封堵剂。

2.根据权利要求1所述的水基钻井液用改性纳米二氧化硅封堵剂的制备方法，其特征在于硅烷偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的一种；纳米二氧化硅和硅烷偶联剂的重量比为1：0.05至1。

3.根据权利要求2所述的水基钻井液用改性纳米二氧化硅封堵剂的制备方法，其特征在于纳米二氧化硅和硅烷偶联剂的重量比为1：0.05至0.5；或/和，步骤（1）中，所述接触条件包括：反应温度为70 ℃至80 ℃，反应时间为6 h至12 h。

4.根据权利要求1或2或3所述的水基钻井液用改性纳米二氧化硅封堵剂的制备方法，其特征在于步骤（2）中，所述一步改性产物M-SiO₂与丙烯酸、丙烯酸乙酯的重量比为1：2至5：2至5。

5.根据权利要求4所述的水基钻井液用改性纳米二氧化硅封堵剂的制备方法，其特征在于一步改性产物M-SiO₂与丙烯酸、丙烯酸乙酯的重量比为1：2至3.5：2至3.5；或/和，所述混合溶液的pH值为7至9。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的水基钻井液用改性纳米二氧化硅封堵剂的制备方法，其特征在于所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、亚硫酸氧钠中的一种或多种；或/和，溶剂与所述引发剂的重量比为10：0.025至0.05；或/和，所述接触条件包括：反应温度为40℃至60 ℃，反应时间为4 h至6 h；或/和，步骤（1）至（3）中，所述溶剂为去离子水、乙醇、甲醇中的一种或多种。

7.一种根据权利要求1至6任意一项所述的水基钻井液用改性纳米二氧化硅封堵剂的制备方法制备得到的水基钻井液用改性纳米二氧化硅封堵剂。

8.一种包括权利要求7所述水基钻井液用改性纳米二氧化硅封堵剂的水基钻井液，其特征在于原料包括水、膨润土、碳酸钠、抑制剂、降滤失剂、水基钻井液用改性纳米二氧化硅封堵剂、润滑剂和重晶石；其中，膨润土用量为水用量的2 wt%至10 wt%，碳酸钠用量为水用量的0.1 wt%至1 wt%，抑制剂用量为水用量的1 wt%至5 wt%，降滤失剂用量为水用量的2wt%至8 wt%，水基钻井液用改性纳米二氧化硅封堵剂用量为水用量的1 wt%至7 wt%，润滑剂用量为水用量的0.5 wt%至5 wt%，重晶石用量为水用量的10 wt%至50 wt%。

9.一种根据权利要求8所述的水基钻井液的制备方法，其特征在于包括下述步骤：

步骤（1），将膨润土进行预水化处理制得基浆；

步骤（2），将步骤（1）中的基浆依次与降滤失剂、抑制剂、润滑剂、重晶石和改性纳米二氧化硅封堵剂依次按顺序混合，得到混合液；

步骤（3），将混合液的pH值调节至9至11，得到水基钻井液。

10.一种根据权利要求8所述的水基钻井液在钻遇破碎型泥岩地层中的应用。