[发明专利]一种全适应改性纳米石墨烯封堵型防塌钻井液制备方法和其应用

权利要求书

1.一种水基钻井液，其特征在于，所述水基钻井液含有水、膨润土、改性纳米石墨烯浆料防塌剂、微米封堵剂和加重剂；

所述改性纳米石墨烯浆料为黑色液体；所述改性纳米石墨烯浆料包括改性纳米石墨烯和水，且相对于100mL的水，所述改性纳米石墨烯的用量为10-15g；

所述微米封堵剂为超细碳酸钙粉末XNZD，所述加重剂为重晶石；

所述改性纳米石墨烯的平均粒径为40-100nm；所述微米封堵剂的平均粒径为6.5μm；所述加重剂的平均粒径为12-20μm；

相对于100重量份的水，所述膨润土的含量为2-6重量份，所述改性纳米石墨烯浆料防塌剂的含量为1-10重量份，所述微米封堵剂的含量为1-10重量份，所述加重剂的含量为100-150重量份；

所述改性纳米石墨烯浆料防塌剂的制备方法包括：

(1)将纳米石墨烯与混酸进行第一接触，得到混合液；在步骤(1)中，所述混酸为浓硫酸与浓硝酸的复配，所述浓硫酸与所述浓硝酸的用量的质量比为(1-2)：(2-5)；相对于100mL的所述混酸，所述纳米石墨烯的用量为1-10g；所述第一接触的条件包括：时间为20-30min；

(2)在冰浴锅条件下，将氯酸钾滴加至所述混合液中进行改性处理，得到改性纳米石墨烯；相对于100mL的所述混酸，所述氯酸钾的用量为50-100g；所述滴加的条件包括：滴加速率为5-10g/5-10min；所述改性处理的条件包括：温度为10-35℃，时间为80-110h；

(3)将所述改性纳米石墨烯与水进行第二接触，得到改性纳米石墨烯浆料。

2.根据权利要求1所述的水基钻井液，其中，所述改性纳米石墨烯的平均粒径为60-100nm。

3.根据权利要求1所述的水基钻井液，其中，所述水基钻井液还含有氯化钾、碱性调节剂、降失水剂和包被剂中的一种或多种；

和/或，相对于100重量份的水，所述氯化钾的含量为0.1-10重量份，所述碱性调节剂的含量为0.1-1重量份，所述降失水剂的含量为1-10重量份，所述包被剂的含量为0.1-5重量份；

和/或，所述碱性调节剂选自Na₂CO₃、NaOH和KOH中的一种或多种，所述降失水剂为改性酚醛树脂JD-6和/或改性白沥青WZD-1，所述包被剂选自低粘聚阴离子纤维素PAC-LV、两性离子聚合物FA367、低粘羧甲基纤维素CMC-LV中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的水基钻井液，其中，在步骤(3)中，相对于100mL的水，所述改性纳米石墨烯的用量为10-15g。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的水基钻井液，其中，所述的制备方法还包括：将步骤(2)得到的所述改性纳米石墨烯进行离心洗涤至中性，并密闭超声分散剥离处理。

6.根据权利要求5所述的水基钻井液，其中，所述离心的条件包括：离心转数5000r/min-20000r/min，时间20-40min。

7.根据权利要求5所述的水基钻井液，其中，所述密闭超声分散剥离的条件包括：温度为60-100℃，超声频率为3-4MHz，超声时间40-80min。

8.一种权利要求1-7中任意一项所述的水基钻井液在玄武岩发育的微裂缝孔隙中的应用。

9.根据权利要求8所述的应用，其中，所述玄武岩发育的微裂缝孔隙的尺寸介于20-80μm之间。