[发明专利]适于页岩气水平井的高密度水基钻井液

摘要

本发明涉及石油化工钻井领域，公开了一种适于页岩气水平井的高密度水基钻井液，该钻井液含有纳米封堵剂、仿生固壁剂、仿生页岩抑制剂和填充剂，所述纳米封堵剂为改性的二氧化硅纳米颗粒，其改性基团包括改性共聚物链；所述仿生固壁剂为主链上接枝有源自多巴胺的基团的羧甲基壳聚糖：所述仿生页岩抑制剂由精氨酸的结构单元和赖氨酸的结构单元构成；所述填充剂是由重量比为1：0.55‑6：0.55‑6的1600‑2500目、1050‑1500目和500‑1000目的碳酸钙组成。本发明的钻井液能够获得较高抗温性能、较高封堵性和抑制性和环保性，特别是能够获得较高密度，适用于页岩气开采。

主权项

一种水基钻井液，其特征在于，该钻井液含有纳米封堵剂、仿生固壁剂、仿生页岩抑制剂和填充剂，所述纳米封堵剂为改性的二氧化硅纳米颗粒，所述改性的二氧化硅纳米颗粒上的改性基团包括改性共聚物链，所述改性共聚物链中的结构单元由下式(1)所示结构的单体中的一种或多种以及式(2)所示结构的单体中的一种或多种提供；其中，R¹‑R⁵中的一个为‑L″‑SO₃H且其余的各自独立地选自H、‑OH、卤素和C1‑C10的烷基；L、L'和L″各自独立地选自C0‑C10的亚烷基；所述仿生固壁剂为主链上接枝有源自多巴胺的基团的羧甲基壳聚糖，所述源自多巴胺的基团如式(I‑1)所示：所述仿生页岩抑制剂由式(3)所示的结构单元和式(4)所示的结构单元构成：式(3)所示的结构单元和式(4)所示的结构单元的摩尔比为0.2‑6：1，且所述仿生页岩抑制剂的重均分子量为800‑4000g/mol；所述填充剂是由重量比为1：0.55‑6：0.55‑6的1600‑2500目、1050‑1500目和500‑1000目的碳酸钙组成。