[发明专利]一种水基钻井液用纳米封堵剂及其制备方法与钻井液

权利要求书

1.一种水基钻井液，其特征在于，所述水基钻井液由以重量份数计的以下组分组成：以100重量份的水为基准，所述膨润土的含量为4-6，所述流型调节剂的含量为6-8重量份，所述增粘剂的含量0.6-0.8重量份，所述降滤失剂的含量为5-7重量份，所述纳米封堵剂的含量为38-42重量份，所述加重剂的含量为35-45重量份，所述润滑剂的含量为1.5-3重量份，所述pH调节剂的含量为0.1-0.3重量份；其中，所述膨润土为钠基膨润土；所述流型调节剂为聚丙烯酰胺；所述増粘剂为黄原胶；所述降滤失剂为磺甲基酚醛树脂；所述加重剂为碳酸钙粉；所述润滑剂为磺化蓖麻油；所述pH调节剂为氢氧化钠；

其中，所述纳米封堵剂为聚苯乙烯磺酸钠包覆的多壁碳纳米管，且所述纳米封堵剂的粒径分布在30-240nm之间；

其中，所述纳米封堵剂的制备方法包括：

(1)将多壁碳纳米管与对苯乙烯磺酸钠单体溶解于去离子水中；

(2)向步骤(1)溶液中加入过硫酸钾作为自由基聚合引发剂，反应过程中持续通入惰性气体；其中，所述多壁碳纳米管、对苯乙烯磺酸钠单体和过硫酸钾的用量的重量比为1：(90-120)：(0.8-1.2)；

(3)将步骤(2)所得溶液离心去除无定形碳与残留的催化剂，过滤上层清液；

(4)干燥得到聚苯乙烯磺酸钠包覆的多壁碳纳米管。

2.根据权利要求1所述的水基钻井液，其中，所述多壁碳纳米管、对苯乙烯磺酸钠单体和过硫酸钾的用量的重量比为1：(95-105)：(0.9-1.1)。

3.根据权利要求1所述的水基钻井液，其中，所述干燥的条件包括：温度为60-100℃，时间为6-12小时。

4.根据权利要求3所述的水基钻井液，其中，所述干燥的条件包括：温度为65-80℃，时间为8-11小时。

5.根据权利要求1所述的水基钻井液，其中，所述水基钻井液的pH为8-10，密度为1.20-1.40g/cm³。

6.根据权利要求5所述的水基钻井液，其中，所述水基钻井液的pH值为8.5-9.5，密度为1.25-1.35g/cm³。

7.根据要求1-6中任意一项所述水基钻井液的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：

(1)将膨润土预水化处理；

(2)向步骤(1)预水化处理得到的膨润土溶液中依次加入増粘剂、流型调节剂、降滤失剂、纳米封堵剂、加重剂、润滑剂和pH调节剂。