[发明专利]页岩地层用纤维二氧化硅复合微球和钻井液及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种页岩地层用纤维二氧化硅复合微球，其特征在于，所述纤维二氧化硅复合微球包括二氧化硅空心球以及部分包覆在所述二氧化硅空心球的外表面和部分嵌入到所述二氧化硅空心球的内部的纤维，其中，所述二氧化硅空心球的内径为0.8-4.7μm，外径为1-5μm；所述纤维的长为5-10μm，所述纤维的宽为1-3μm。

2.根据权利要求1所述的纤维二氧化硅复合微球，其中，所述二氧化硅空心球的内径为2.8-3.7μm，外径为3-4μm；所述纤维的长为5-8μm，所述纤维的宽为1-2μm。

3.根据权利要求1或2所述的纤维二氧化硅复合微球，其中，所述纤维选自聚酯纤维、聚酯胺纤维、聚丙烯纤维和聚四氟乙烯纤维中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的纤维二氧化硅复合微球，其中，以所述纤维二氧化硅复合微球的总重量为基准，所述二氧化硅空心球的含量为62-83重量%，所述纤维的含量为17-38重量%。

5.根据权利要求1所述的纤维二氧化硅复合微球，其中，以所述纤维的总重量为基准，所述嵌入到所述二氧化硅空心球的内部的纤维的含量为4-16重量%。

6.一种权利要求1-5中任意一项所述的页岩地层用纤维二氧化硅复合微球的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括：

（1）将纤维与油/水双重乳液进行第一接触，得到第一混合物；

（2）将所述第一混合物与硅源进行第二接触后静置，得到第二混合物；

（3）将所述第二混合物进行减压抽滤和烘干处理，得到页岩地层用纤维二氧化硅复合微球。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其中，在步骤（1）中，所述第一接触的条件包括：搅拌速率为400-700rpm，温度为20-30℃，时间为4-9min。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其中，所述油/水双重乳液包括油相和水相，其中，所述油相为司盘80与正戊烷的混合物，所述水相为吐温20与盐酸水溶液的混合物。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其中，所述盐酸水溶液的浓度为4-8mol/L。

10.根据权利要求8所述的制备方法，其中，相对于100mL的所述正戊烷，所述司盘80的用量为5-12g；相对于100mL的所述盐酸水溶液，所述吐温20的用量为6-14g。

11.根据权利要求8所述的制备方法，其中，以100mL的所述正戊烷与所述盐酸水溶液的总重量为基准，所述纤维的用量为30-70g。

12.根据权利要求6所述的制备方法，其中，在步骤（2）中，所述第二接触的条件包括：搅拌速率为400-700rpm，温度为20-30℃，时间为25-55min。

13.根据权利要求6所述的制备方法，其中，所述静置的条件包括：1.5-4.5h。

14.根据权利要求6所述的制备方法，其中，所述硅源选自正硅酸甲酯、正硅酸乙酯和正硅酸四乙酯中的一种或多种。

15.根据权利要求6所述的制备方法，其中，所述硅源与所述纤维的用量的质量比为1：（3-7）。

16.一种页岩地层用钻井液，其特征在于，所述页岩地层用钻井液含有权利要求1-5中任意一项所述的页岩地层用纤维二氧化硅复合微球。

17.根据权利要求16所述的钻井液，其中，相对于100重量份的所述钻井液，所述纤维二氧化硅复合微球的含量为3-15重量份。