[发明专利]钻井液的添加剂组合物和适合页岩气水平井的水基钻井液

摘要

本发明涉及石油化工钻井领域，公开了一种钻井液的添加剂组合物，该组合物含有纳米封堵剂、仿生固壁剂和仿生页岩抑制剂，所述纳米封堵剂为改性的二氧化硅纳米颗粒，其改性基团包括丙烯酸类共聚物链；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。本发明还提供了含有上述组合物的适合页岩气水平井的水基钻井液。当水基钻井液中含有本发明的添加剂组合物时，能够获得较高抗温性能、较高封堵性和抑制性且环保的钻井液，特别是还能够使得所得钻井液获得较高密度，特别适用于页岩气开采。

主权项

一种钻井液的添加剂组合物，其特征在于，该组合物含有纳米封堵剂、仿生固壁剂和仿生页岩抑制剂，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丙烯酸类共聚物链，所述丙烯酸类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；所述丙烯酸类共聚物链中，所述式(1)所示结构的单体提供的结构单元和式(2)所示结构的单体提供的结构单元的摩尔比为1：0.5‑5；所述丙烯酸类共聚物链的重均分子量为100000‑1500000g/mol；其中，R1选自‑OH、C1‑C10的烷氧基或‑N(R3)R2，R2和R3各自独立地选自H、C1‑C10的烷基和被取代基取代的C1‑C10的烷基，所述取代基为‑COOH、‑OH、卤素和‑SO3H中的一种或多种；L为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。