1.本發(fā)明涉及鉆井液領(lǐng)域，具體涉及一種全適應(yīng)改性納米石墨烯封堵型防塌鉆井液制備方法和其應(yīng)用。

背景技術(shù)：

2.現(xiàn)有的水基鉆井液的井壁防塌技術(shù)主要有化學(xué)抑制和物理封堵兩方面。雖然通過加入抑制劑會解決部分地層水化膨脹問題，防止井壁坍塌事故的發(fā)生，但傳統(tǒng)抑制劑通常有毒不環(huán)保，且會改變鉆井液體系的密度和流變性，影響鉆速。玄武巖為弱水敏性，但富含微裂縫，且?guī)r性硬、脆，受到機(jī)械振動等外力作用下易產(chǎn)生結(jié)構(gòu)破壞，井壁失穩(wěn)機(jī)理為力學(xué)失穩(wěn)，要求鉆井液有較強(qiáng)的封堵能力，根據(jù)“應(yīng)力籠”理論，提高全井筒的承壓能力，從而防止鉆進(jìn)過程發(fā)生掉塊、井塌等問題的發(fā)生。

3.目前的封堵材料平均粒徑大小、形狀難以與微納米裂縫匹配，另一方面，僅憑納米材料自身平均粒徑極小的特點(diǎn)并不能很好封堵水分進(jìn)入，傳統(tǒng)的納米材料的分散性和穩(wěn)定性難以滿足玄武巖地層的封堵需求。

4.因此，研究和開發(fā)一種防塌劑具有重要意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

5.本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的鉆井液對玄武巖發(fā)育的微裂縫孔隙的封堵效果差的缺陷問題，提供一種全適應(yīng)改性納米石墨烯封堵型防塌鉆井液制備方法和其應(yīng)用，該鉆井液能夠?qū)π鋷r井壁微納米孔縫實現(xiàn)全面封堵。

6.為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面提供了一種改性納米石墨烯漿料防塌劑的制備方法，其中，所述的制備方法包括：

7.(1)將納米石墨烯與混酸進(jìn)行第一接觸，得到混合液；

8.(2)在冰浴鍋條件下，將氯酸鉀滴加至所述混合液中進(jìn)行改性處理，得到改性納米石墨烯；

9.(3)將所述改性納米石墨烯與水進(jìn)行第二接觸，得到改性納米石墨烯漿料。

10.本發(fā)明第二方面提供了一種由前述所述的制備方法制備得到的改性納米石墨烯漿料防塌劑。

11.本發(fā)明第三方面提供了一種水基鉆井液，其中，所述水基鉆井液含有前述所述的改性納米石墨烯漿料防塌劑、微米封堵劑和加重劑。

12.本發(fā)明第四方面提供了一種前述所述的水基鉆井液在玄武巖發(fā)育的微裂縫孔隙中的應(yīng)用。

13.通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供的防塌水基鉆井液鉆進(jìn)玄武巖時與傳統(tǒng)水基鉆井液體系相比有以下優(yōu)點(diǎn)：

14.(1)封堵能力強(qiáng)。各不同平均粒徑顆粒充分配合，即使鉆遇玄武巖微納米裂縫發(fā)育

的地層中，也不會因鉆井液體系中某種平均粒徑范圍粒子缺失導(dǎo)致封堵不全面的問題出現(xiàn)。

15.(2)鉆井液體系低度環(huán)保，環(huán)境友好。其中封堵劑與防塌劑無毒，可酸溶，可作為儲層保護(hù)劑，不影響錄井工作的進(jìn)行。

16.(3)鉆井液懸浮穩(wěn)定性強(qiáng)，不會出現(xiàn)鉆井過程中停泵循環(huán)鉆井液大量固相沉降堆積的現(xiàn)象。循環(huán)時懸浮和攜帶巖屑能力強(qiáng)。

具體實施方式

17.在本文中所披露的范圍的端點(diǎn)和任何值都不限于該精確的范圍或值，這些范圍或值應(yīng)當(dāng)理解為包含接近這些范圍或值的值。對于數(shù)值范圍來說，各個范圍的端點(diǎn)值之間、各個范圍的端點(diǎn)值和單獨(dú)的點(diǎn)值之間，以及單獨(dú)的點(diǎn)值之間可以彼此組合而得到一個或多個新的數(shù)值范圍，這些數(shù)值范圍應(yīng)被視為在本文中具體公開。

18.本發(fā)明第一方面提供了一種改性納米石墨烯防塌劑的制備方法，其中，所述的制備方法包括：

19.(1)將納米石墨烯與混酸進(jìn)行第一接觸，得到混合液；

20.(2)在冰浴鍋條件下，將氯酸鉀滴加至所述混合液中進(jìn)行改性處理，得到改性納米石墨烯；

21.(3)將所述改性納米石墨烯與水進(jìn)行第二接觸，得到改性納米石墨烯漿料。

22.本發(fā)明的發(fā)明人意外發(fā)現(xiàn)：一方面，將納米石墨烯與混酸接觸，混酸能夠提供強(qiáng)氧化性和酸性條件；氯酸鉀作為強(qiáng)氧化劑，能夠使石墨烯表面氧化從而獲得更好的分散性；另一方面，采用滴加的方式可使反應(yīng)更充分，該加入方式較為安全；另外，采用水將制備得到的改性納米石墨烯稀釋，目的是防止改性納米石墨烯團(tuán)聚，具有良好的分散性；結(jié)果通過對納米石墨烯改性制備出改性納米石墨烯漿料防塌劑，能夠有效加強(qiáng)納米石墨烯的分散性防止納米粒子之間團(tuán)聚。

23.進(jìn)一步，將制備的新型納米防塌劑配合微米封堵劑，建立一種全面封堵型鉆井液體系，利用“級配”的原則對玄武巖發(fā)育的微裂縫孔隙進(jìn)行全面封堵，當(dāng)鉆遇玄武巖地層微納米裂縫時，大平均粒徑重晶石架橋成應(yīng)力網(wǎng)，較小平均粒徑的微米封堵劑填補(bǔ)，隨后納米防塌劑顆粒充填，對玄武巖井壁微納米孔縫實現(xiàn)全面封堵，顆粒間相互擠壓，緊密結(jié)合，提高井壁承壓能力。

24.更進(jìn)一步，改性納米石墨烯自身結(jié)構(gòu)兼具潤滑作用，可強(qiáng)化泥餅質(zhì)量，進(jìn)而降低鉆具對井壁的損傷，防止鉆井過程中井壁失穩(wěn)坍塌掉塊的事故發(fā)生。本發(fā)明的水基鉆井液能夠解決現(xiàn)有鉆井液在鉆遇玄武巖地層時存在井壁承壓能力差、垮塌、掉塊、井壁失穩(wěn)的問題。

25.根據(jù)本發(fā)明，在步驟(1)中，所述混酸為濃硫酸與濃硝酸的復(fù)配，所述濃硫酸與所述濃硝酸的用量的質(zhì)量比為(1-2)：(2-5)；優(yōu)選地，所述濃硫酸與所述濃硝酸的用量的質(zhì)量比為(1-1.5)：(2-3)；更優(yōu)選地，所述濃硫酸與所述濃硝酸的用量的質(zhì)量比為1：(1-3)。在本發(fā)明中，采用所述濃硫酸與所述濃硝酸的復(fù)配，氧化改性效果最好。

26.根據(jù)本發(fā)明，相對于100ml的所述混酸，所述納米石墨烯的用量為1-10g，優(yōu)選為2-8g，更優(yōu)選為2.5-7.5g。

27.根據(jù)本發(fā)明，所述第一接觸的條件包括：時間為20-30min，優(yōu)選為20-25min。

28.根據(jù)本發(fā)明，在步驟(2)中，所述滴加的條件包括：滴加速率為5-10g/5-10min，優(yōu)選為6-8g/5-10min，更優(yōu)選為5-8g/6-8min，更進(jìn)一步優(yōu)選為1g/min；在本發(fā)明中，采用“滴加”能夠使反應(yīng)更充分，該加入方式較為安全。

29.根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，相對于100ml的所述混酸，所述氯酸鉀的用量為50-100g，優(yōu)選為60-80g；在本發(fā)明，采用氯酸鉀作為強(qiáng)氧化劑，能夠使石墨烯表面氧化從而獲得更好的分散性。

30.根據(jù)本發(fā)明，所述冰浴鍋包括冰水混合物，優(yōu)選地，所述冰水混合物的固含量≥50％，優(yōu)選為50-60％。

31.根據(jù)本發(fā)明，所述改性處理的條件包括：冰浴鍋中的冰塊自然融化后，在室溫10-35℃條件下持續(xù)時間為80-110h；優(yōu)選地，溫度為10-30℃，時間為84-108h；更優(yōu)選地，溫度為18-20℃，時間為90-102h。

32.根據(jù)本發(fā)明，所述的制備方法還包括：將步驟(2)得到的所述改性納米石墨烯進(jìn)行離心洗滌至中性，并密閉超聲分散剝離處理。

33.根據(jù)本發(fā)明，所述離心的條件包括：離心轉(zhuǎn)數(shù)為5000r/min-20000r/min，時間20-40min。

34.根據(jù)本發(fā)明，所述密閉超聲分散剝離的條件包括：溫度為60-100℃，超聲頻率為3-4mhz，時間為40-80min；優(yōu)選地，溫度為80-90℃，超聲頻率為3.5-4mhz，時間為60-80min。

35.根據(jù)本發(fā)明，在步驟(3)中，相對于100ml的水，所述改性納米石墨烯的用量為10-15g，優(yōu)選為10-12g。

36.根據(jù)本發(fā)明的一種特別優(yōu)選的具體實施方式，一種改性納米石墨烯漿料防塌劑的制備方法包括：

37.(s1)將按比例配制濃硫酸與濃硝酸構(gòu)成的混酸l1；

38.(s2)按質(zhì)量份稱取納米石墨烯分散在混酸中得到混合液l2；

39.(s3)將l2轉(zhuǎn)移至冰浴鍋反應(yīng)器中，向l2中滴加氯酸鉀得到混合液l3；

40.(s4)待冰浴鍋中的冰塊自然融化后，在室溫條件下持續(xù)反應(yīng)；

41.(s5)將反應(yīng)后的l3用去離子水反復(fù)離心至中性，再進(jìn)行密閉超聲分散剝離，得到改性納米石墨烯l4；

42.(s6)將l4與水稀釋，得到改性納米石墨烯漿料

43.根據(jù)本發(fā)明，其中，在步驟(s1)中，所述溶劑為由濃硫酸與濃硝酸構(gòu)成的混酸。優(yōu)選地，濃硫酸與濃硝酸的質(zhì)量比為1：(1-3)；在步驟(s2)中，相對于100ml的溶劑，所用納米石墨烯的重量份為2.5-7.5g；在步驟(s3)中，所述改性條件為在冰浴條件下，向混合液中以一定速率滴加氯酸鉀，所述滴加速率為5-8g/6-8min，相對于100重量份混酸，氯酸鉀的累計加量為60-80g，并控制時間在60-80min內(nèi)加完；在步驟(s4)中，所述反應(yīng)條件為冰浴鍋中加入冰水混合物的固含量50-60％，冰浴鍋中的冰塊自然融化后，在18-20℃條件下持續(xù)反應(yīng)90-102h；在步驟(s5)中，所述離心轉(zhuǎn)數(shù)為5000r/min-20000r/min；在步驟(s6)中，所述密閉超聲剝離條件為溫度為80-90℃，超聲頻率為3.5-4mhz，時間60-80min。

44.本發(fā)明第二方面提供了一種由前述所述的制備方法制備得到的改性納米石墨烯漿料防塌劑。

45.根據(jù)本發(fā)明，所述改性納米石墨烯的平均粒徑為40-100nm，優(yōu)選為60-100nm。

46.在本發(fā)明中，所述改性納米石墨烯漿料為黑色液體；所述改性納米石墨烯漿料包括改性納米石墨烯和水，且相對于100ml的水，所述改性納米石墨烯的用量為10-15g，優(yōu)選為10-12g。

47.在本發(fā)明中，優(yōu)選情況下，所述改性納米石墨烯漿料防塌劑為固含量10-12％的改性納米石墨烯漿液，分散劑為水，該方法制得的改性納米石墨烯可避免粒子之間團(tuán)聚，有效填充微納米孔縫。一方面封堵自由水進(jìn)入地層引起井壁不穩(wěn)定，另一方面石墨烯粒子嵌入微納米裂縫，增強(qiáng)井周應(yīng)力，防止井壁垮塌掉塊的發(fā)生。

48.本發(fā)明第三方面提供了一種水基鉆井液，其中，所述水基鉆井液含有前述所述的改性納米石墨烯漿料防塌劑、微米封堵劑和加重劑。

49.根據(jù)本發(fā)明，所述微米封堵劑的平均粒徑分布為1-25μm，優(yōu)選為2-5μm；所述加重劑的平均粒徑為2-20μm，優(yōu)選為12-20μm。

50.在本發(fā)明中，當(dāng)鉆遇玄武巖地層微納米裂縫時，大平均粒徑重晶石架橋成應(yīng)力網(wǎng)，較小平均粒徑的微米封堵劑填補(bǔ)，隨后改性納米石墨烯防塌劑顆粒充填，對玄武巖井壁微納米孔縫實現(xiàn)全面封堵，顆粒間相互擠壓，緊密結(jié)合，提高井壁承壓能力。石墨烯自身結(jié)構(gòu)兼具潤滑作用，可強(qiáng)化泥餅質(zhì)量，進(jìn)而降低鉆具對井壁的損傷，防止鉆井過程中井壁失穩(wěn)坍塌掉塊的事故發(fā)生。

51.根據(jù)本發(fā)明，相對于100重量份的水，所述改性納米石墨烯漿料防塌劑的含量為1-10重量份，所述微米封堵劑的含量為1-10重量份，所述加重劑的含量為100-150重量份；優(yōu)選地，相對于100重量份的水，所述改性納米石墨烯漿料防塌劑的含量為1-5重量份，所述微米封堵劑的含量為1-5重量份，所述加重劑的含量為120-150重量份。在本發(fā)明中，將各個組分的含量限定為前述范圍之內(nèi)，能夠滿足鉆井液有較好的流變性，不同含量的理綜通過合理復(fù)配和粒徑級配，緊密結(jié)合，提高鉆井液組合物的封堵防塌能力，降低鉆井過程中井壁坍塌的可能性。

52.根據(jù)本發(fā)明，所述微米封堵劑為超細(xì)碳酸鈣粉末xnzd，其中，所述超細(xì)碳酸鈣粉末xnzd的主要成分為超細(xì)碳酸粉末，特點(diǎn)是純度高，完全酸溶，起到封堵和加重的作用，可用于鉆井液、儲層專用完井液以及修井也中

53.根據(jù)本發(fā)明，所述加重劑為重晶石，其中，所述重晶石是用于提高鉆井液密度的超細(xì)硫酸鋇粉末，它被廣泛用于所有鉆井液體系，同時符合國際api13a的標(biāo)準(zhǔn)，其為惰性材料，不會和其他產(chǎn)品發(fā)生反應(yīng)，不影響鉆井液體系的化學(xué)特性，可將水基或油基鉆井液密度提高至22ppg。

54.根據(jù)本發(fā)明，所述水基鉆井液還含有膨潤土、氯化鉀、堿性調(diào)節(jié)劑、降失水劑和包被劑中的一種或多種；優(yōu)選地，所述水基鉆井液還含有膨潤土、氯化鉀、堿性調(diào)節(jié)劑、降失水劑和包被劑。

55.根據(jù)本發(fā)明，相對于100重量份的水，所述膨潤土的含量為2-6重量份，所述氯化鉀的含量為0.1-10重量份，所述堿性調(diào)節(jié)劑的含量為0.1-1重量份，所述降失水劑的含量為1-10重量份，所述包被劑的含量為0.1-5重量份；優(yōu)選地，相對于100重量份的水，所述膨潤土的含量為3-5重量份，所述氯化鉀的含量為0.1-10重量份，所述堿性調(diào)節(jié)劑的含量為0.1-1重量份，所述降失水劑的含量為4-6重量份，所述包被劑的含量為0.1-1重量份。

56.根據(jù)本發(fā)明，所述堿性調(diào)節(jié)劑選自na2co3、naoh和koh中的一種或多種，優(yōu)選為na2co3和/或naoh。

57.根據(jù)本發(fā)明，所述降失水劑可以為改性酚醛樹脂jd-6和/或改性白瀝青wzd-1，其中，改性酚醛樹脂jd-6可商購獲得，是將苯酚、甲醛、磺酸鹽在一定的條件下經(jīng)多次聚合和磺化得到的膠體產(chǎn)品，分子結(jié)構(gòu)含有苯環(huán)、亞甲基橋和c-s鍵，熱穩(wěn)定性強(qiáng)，是一種抗高溫降失水劑。

58.其中，所述改性白瀝青wzd-1具有瀝青及其改性產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)，又消除了瀝青類產(chǎn)品毒性大、熒光級別高等缺陷。白瀝青是脂肪醇樹脂經(jīng)水溶性加工后的一種產(chǎn)品，能與水、粘土發(fā)生乳化作用，在不同溫度下能形成韌性粒子，堵塞地層微裂縫和滲透性地層的孔隙,起到降濾失、防止地層坍塌和保護(hù)油氣層的作用。

59.根據(jù)本發(fā)明，所述包被劑選自低粘聚陰離子纖維素pac-lv、兩性離子聚合物fa367、低粘羧甲基纖維素cmc-lv中的一種或多種，優(yōu)選為pac-lv。

60.根據(jù)本發(fā)明，pac-lv是由天然纖維素經(jīng)化學(xué)改性而制得的水溶性纖維素醚類衍生物，是一種重要的水溶性纖維素醚，可使泥漿具有良好的包被抑制性，較高的耐溫性，能在高鹽介質(zhì)中抑制黏土和頁巖的膨脹，從而使井壁污染得到控制。

61.根據(jù)本發(fā)明，兩性離子聚合物fa367將陰、陽、非離子基團(tuán)引在同一個分子鏈上，與陰離子型多元共聚物相比，由于分子中含有陽離子基團(tuán)，具有良好的防塌和抑制粘土水化分散能力。該產(chǎn)品用于鉆井液主要起抑制巖屑分散和增加鉆井液粘度的作用，其包被抑制能力相當(dāng)強(qiáng)，有利于提高機(jī)械鉆速和保護(hù)產(chǎn)層。

62.根據(jù)本發(fā)明，低粘羧甲基纖維素cmc-lv為羧甲基纖維素鈉產(chǎn)品，可作為包被劑用于大多數(shù)水基鉆井液體系中，包括淡水、海水泥漿中，抗溫能力大121℃。它的作用為可有效控制淡水活海水泥漿濾液失水，幾乎不增粘，加量較少時可起到反絮凝作用。

63.根據(jù)本發(fā)明，通過嚴(yán)格控制各個組分的含量，使得各個組分之間得以相互作用使得所制備的鉆井液組合物在鉆井過程中能夠發(fā)揮出最佳的功效，進(jìn)而使所制成的鉆井液在鉆遇玄武巖時既有較好的封堵能力，優(yōu)化泥餅質(zhì)量，阻止濾液進(jìn)入地層，提高井壁的承壓能力，保護(hù)儲層，流變性易調(diào)控的特點(diǎn)。

64.根據(jù)本發(fā)明，所述水基鉆井液的制備方法包括：

65.(z1)將所需量的膨潤土進(jìn)行水化處理，加入60-80℃以上的淡化水或自來水得到混合液1；

66.(z2)將步驟(z1)得到的混合液1中加入所需量的碳酸鈉攪拌，用naoh調(diào)整體系ph值為9-10，預(yù)水化24-36h；優(yōu)選地，ph值至10，預(yù)水化24h得到混合液2；

67.(z3)在攪拌狀態(tài)下將步驟(z2)得到的混合液2中依次加入所需量的包被劑、降失水劑、封堵劑、防塌劑、氯化鉀、加重劑混合均勻后得到全面封堵型水基防塌鉆井液。

68.根據(jù)本發(fā)明，所述膨潤土為鈣基膨潤土，在配制鉆井液之前需進(jìn)行預(yù)水化處理。具體方法是將一定量的淡化水或自來水加熱至80℃以上，加入水量4％的膨潤土充分?jǐn)嚢柚僚驖櫷脸浞址稚o結(jié)塊時，加入膨潤土量5％的na2co3，使用naoh調(diào)節(jié)ph至10，攪拌2h，攪拌速度200r/min-600r/min，靜置24h以上。這樣做的目的是提高鈣基膨潤土的造漿能力，使鉆井液有更好的流型。

69.本發(fā)明第四方面提供了一種前述所述的水基鉆井液在玄武巖發(fā)育的微裂縫孔隙

中的應(yīng)用。

70.根據(jù)本發(fā)明，所述玄武巖發(fā)育的微裂縫孔隙的尺寸介于20-80μm之間。

71.以下將通過實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。

72.以下實施例和對比例中：

73.電子天平，精度0.0001g，購自上海天平儀器廠；

74.膨潤土購自新疆中非夏子街膨潤土有限責(zé)任公司的新疆夏子街膨潤土；

75.堿性調(diào)節(jié)劑na2co3、naoh購自成都科龍化學(xué)試劑廠；

76.降失水劑改性酚醛樹脂購自成都西油華巍科技有限公司，型號jd-6；

77.包被劑低粘度聚陰離子纖維素購自河北燕興化工有限公司，型號pac-lv；

78.微米封堵劑超細(xì)碳酸鈣粉末購自四川西南石大金牛石油科技有限公司，型號xnzd；

79.納米石墨烯可以為購自北京德科島金科技有限公司，型號為cnt900；

80.濃硫酸、濃硝酸購自國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；

81.氯酸鉀購自北京伊諾凱科技有限公司；

82.加重劑重晶石購自河北靈壽縣煜成礦產(chǎn)品加工有限公司，貨號012。

83.制備例1

84.本制備例在于說明本發(fā)明的改性納米石墨烯防塌劑的制備。

85.(1)取2.5g納米石墨烯在100ml濃硫酸與濃硝酸復(fù)配的混酸中，其中，濃硫酸與濃硝酸的體積比為1：1，在冰浴鍋中混合攪拌20min；

86.(2)取60g氯酸鉀以6g/6min的滴加速度向混酸中滴加，在20℃室溫條件下待冰浴鍋中的冰塊自然融化后持續(xù)反應(yīng)96h；將混合液用去離子水反復(fù)離心至中性，離心轉(zhuǎn)數(shù)為12000r/min，離心時間為30min；密閉超聲剝離60min，溫度為80℃，超聲頻率為3.5mhz，得到的改性納米石墨烯；

87.(3)制備得到的改性納米石墨烯，測得平均粒徑為60.4nm，加水稀釋為固含量10％的漿料，得到黑色液體為改性納米石墨烯漿料，標(biāo)記為z1。

88.制備例2

89.本制備例在于說明本發(fā)明的改性納米石墨烯防塌劑的制備。

90.(1)取5g納米石墨烯在100ml濃硫酸與濃硝酸復(fù)配的混酸中，其中，濃硫酸與濃硝酸的體積比為1：2，在冰浴鍋中混合攪拌20min；

91.(2)取70g氯酸鉀以7g/7min的滴加速度向混酸中滴加；在20℃室溫條件下待冰浴鍋中的冰塊自然融化后持續(xù)反應(yīng)96h；將混合液用去離子水反復(fù)離心至中性，離心轉(zhuǎn)數(shù)為12000r/min，離心時間為30min；密閉超聲剝離60min，溫度為80℃，超聲頻率為3.5mhz，得到的改性納米石墨烯；

92.(3)制備得到的改性納米石墨烯，測得平均粒徑為66.8nm，加水稀釋為固含量10％的漿料，得到黑色液體為改性納米石墨烯漿料，標(biāo)記為z2。

93.制備例3

94.本制備例在于說明本發(fā)明的改性納米石墨烯防塌劑的制備。

95.(1)取7.5g納米石墨烯在100ml濃硫酸與濃硝酸復(fù)配的混酸中，其中，濃硫酸與濃硝酸的體積比為1：3，在冰浴鍋中混合攪拌20min；

96.(2)取80g氯酸鉀以8g/8min的滴加速度向混酸中滴加。在20℃室溫條件下待冰浴鍋中的冰塊自然融化后持續(xù)反應(yīng)96h；將混合液用去離子水反復(fù)離心至中性，離心轉(zhuǎn)數(shù)為12000r/min，離心時間為30min；密閉超聲剝離60min，溫度為80℃，超聲頻率為3.5mhz，得到的改性納米石墨烯；

97.(3)制備得到的改性納米石墨烯，測得平均粒徑為100.2nm加水稀釋為固含量10％的漿料，得到黑色液體為改性納米石墨烯漿料，標(biāo)記為z3。

98.實施例1

99.本實施例在于說明本發(fā)明的水基鉆井液的制備。

100.(s1)取100重量份自來水升溫至80℃，600r/min電動攪拌下，均勻加入3重量份膨潤土至膨潤土充分分散無結(jié)塊，得到混合液1；

101.(s2)將步驟(s1)得到的混合液1中加入0.15質(zhì)量分na2co3，使用naoh調(diào)節(jié)ph至10，攪拌2h，靜置24h，得到混合液2；

102.(s3)在600r/min電動攪拌下，將步驟(s2)得到的混合液2中依次加入0.2重量份包被劑pac-lv攪拌10min，加入4重量份降失水劑改性酚醛樹脂jd-6攪拌10min，加入2.0重量份平均粒徑為6.5μm的微米封堵劑超細(xì)碳酸鈣xnzd攪拌10min，加入制備例1制備的標(biāo)記為z1的防塌劑改性納米石墨烯漿料2重量份，加入2重量份氯化鉀，使用高速攪拌器攪拌10min，轉(zhuǎn)速6000r/min，加入平均粒徑為12μm的加重劑重晶石120重量份攪拌10min即可得水基鉆井液。

103.該水基鉆井液的高溫高壓(hthp)濾失量測試結(jié)果如表1所示。

104.實施例2

105.本實施例在于說明本發(fā)明的水基鉆井液的制備。

106.(s1)取100重量份自來水升溫至80℃，600r/min電動攪拌下，均勻加入4重量份膨潤土至膨潤土充分分散無結(jié)塊，得到混合液1；

107.(s2)將步驟(s1)得到的混合液1中加入0.20質(zhì)量分na2co3，使用naoh調(diào)節(jié)ph至10，攪拌2h，靜置24h，得到混合液2；

108.(s3)在600r/min電動攪拌下，將步驟(s2)得到的混合液2中依次加入0.3重量份包被劑pac-lv攪拌10min，加入5重量份降失水劑改性酚醛樹脂jd-6攪拌10min，加入2.0重量份平均粒徑為6.5μm的微米封堵劑超細(xì)碳酸鈣xnzd攪拌10min，加入制備例1制備的標(biāo)記為z1的防塌劑改性納米石墨烯漿料2.5重量份，加入2.0重量份氯化鉀，使用高速攪拌器攪拌10min，轉(zhuǎn)速6000r/min，加入平均粒徑為12μm的加重劑重晶石120重量份攪拌10min即可得水基鉆井液。

109.該水基鉆井液的高溫高壓(hthp)濾失量測試結(jié)果如表1所示。

110.實施例3

111.本實施例在于說明本發(fā)明的水基鉆井液的制備。

112.(s1)取100重量份自來水升溫至80℃，600r/min電動攪拌下，均勻加入4重量份膨潤土至膨潤土充分分散無結(jié)塊，得到混合液1；

113.(s2)將步驟(s1)得到的混合液1中加入0.20重量分na2co3，使用naoh調(diào)節(jié)ph至10，攪拌2h，靜置24h，得到混合液2；

114.(s3)在600r/min電動攪拌下，將步驟(s2)得到的混合液2中依次加入0.4重量份包

被劑pac-lv攪拌10min，加入5重量份降失水劑改性酚醛樹脂jd-6攪拌10min，加入2.5重量份平均粒徑為6.5μm的微米封堵劑超細(xì)碳酸鈣xnzd攪拌10min，加入制備例1制備的標(biāo)記為z1的防塌劑改性納米石墨烯漿料3.0重量份，加入2.0重量份氯化鉀，使用高速攪拌器攪拌10min，轉(zhuǎn)速6000r/min，加入平均粒徑為12μm的加重劑重晶石130重量份攪拌10min即可得水鉆井液。

115.該水基鉆井液的高溫高壓(hthp)濾失量測試結(jié)果如表1所示。

116.實施例4

117.本實施例在于說明本發(fā)明的水基鉆井液的制備。

118.(s1)取100重量份自來水升溫至80℃，600r/min電動攪拌下，均勻加入4重量份膨潤土至膨潤土充分分散無結(jié)塊，得到混合液1；

119.(s2)將步驟(s1)得到的混合液1中加入0.20質(zhì)量分na2co3，使用naoh調(diào)節(jié)ph至10，攪拌2h，靜置24h標(biāo)記為z1的防塌劑

120.(s3)在600r/min電動攪拌下，將步驟(s2)得到的混合液2中依次加入0.4重量份包被劑pac-lv攪拌10min，加入6重量份降失水劑改性酚醛樹脂jd-6攪拌10min，加入2.5重量份微米封堵劑超細(xì)碳酸鈣xnzd攪拌10min，加入制備例1制備的標(biāo)記為z1的防塌劑改性納米石墨烯漿料3.5重量份，加入2.0重量份氯化鉀，使用高速攪拌器攪拌10min，轉(zhuǎn)速6000r/min，加入加重劑重晶石130重量份攪拌10min即可得水基鉆井液。

121.該水基鉆井液的高溫高壓(hthp)濾失量測試結(jié)果如表1所示。

122.實施例5

123.本實施例在于說明本發(fā)明的水基鉆井液的制備。

124.(s1)取100重量份自來水升溫至80℃，600r/min電動攪拌下，均勻加入4重量份膨潤土至膨潤土充分分散無結(jié)塊，得到混合液1；

125.(s2)將步驟(s1)得到的混合液1中加入0.20質(zhì)量分na2co3，使用naoh調(diào)節(jié)ph至10，攪拌2h，靜置24h，得到混合液2；

126.(s3)在600r/min電動攪拌下，將步驟(s2)得到的混合液2中依次加入0.5重量份包被劑pac-lv攪拌10min，加入6重量份降失水劑改性酚醛樹脂jd-6攪拌10min，加入3.0重量份微米封堵劑超細(xì)碳酸鈣xnzd攪拌10min，加入制備例1制備的標(biāo)記為z1的防塌劑改性納米石墨烯漿料4.0重量份，加入2.0重量份氯化鉀，使用高速攪拌器攪拌10min，轉(zhuǎn)速6000r/min，加入加重劑重晶石130重量份攪拌10min即可得水基鉆井液。

127.該水基鉆井液的高溫高壓(hthp)濾失量測試結(jié)果如表1所示。

128.實施例6

129.本實施例在于說明本發(fā)明的水基鉆井液的制備。

130.按照與實施例1相同的方法制備鉆井液，不同之處在于：將實施例1中使用的“制備例1制備的標(biāo)記為z1的防塌劑改性納米石墨烯漿料”替換為“制備例2制備的標(biāo)記為z2的防塌劑改性納米石墨烯漿料”。

131.該鉆井液的高溫高壓(hthp)濾失量測試結(jié)果如表1所示。

132.實施例7

133.本實施例在于說明本發(fā)明的水基鉆井液的制備。

134.按照與實施例2相同的方法制備鉆井液，不同之處在于：將實施例2中使用的“制備

例1制備的標(biāo)記為z1的防塌劑改性納米石墨烯漿料”替換為“制備例2制備的標(biāo)記為z2的防塌劑改性納米石墨烯漿料”。

135.該鉆井液的高溫高壓(hthp)濾失量測試結(jié)果如表1所示。

136.實施例8

137.本實施例在于說明本發(fā)明的水基鉆井液的制備。

138.按照與實施例3相同的方法制備鉆井液，不同之處在于：將實施例3中使用的“制備例1制備的標(biāo)記為z1的防塌劑改性納米石墨烯漿料”替換為“制備例2制備的標(biāo)記為z2的防塌劑改性納米石墨烯漿料”。

139.該鉆井液的高溫高壓(hthp)濾失量測試結(jié)果如表1所示。

140.實施例9

141.本實施例在于說明本發(fā)明的水基鉆井液的制備。

142.按照與實施例4相同的方法制備鉆井液，不同之處在于：將實施例4中使用的“制備例1制備的標(biāo)記為z1的防塌劑改性納米石墨烯漿料”替換為“制備例2制備的標(biāo)記為z2的防塌劑改性納米石墨烯漿料”。

143.該鉆井液的高溫高壓(hthp)濾失量測試結(jié)果如表1所示。

144.實施例10

145.本實施例在于說明本發(fā)明的水基鉆井液的制備。

146.按照與實施例5相同的方法制備鉆井液，不同之處在于：將實施例5中使用的“制備例1制備的標(biāo)記為z1的防塌劑改性納米石墨烯漿料”替換為“制備例2制備的標(biāo)記為z2的防塌劑改性納米石墨烯漿料”。

147.該鉆井液的高溫高壓(hthp)濾失量測試結(jié)果如表1所示。

148.實施例11

149.本實施例在于說明本發(fā)明的水基鉆井液的制備。

150.按照與實施例1相同的方法制備鉆井液，不同之處在于：將實施例1中使用的“制備例1制備的標(biāo)記為z1的防塌劑改性納米石墨烯漿料”替換為“制備例3制備的標(biāo)記為z3的防塌劑改性納米石墨烯漿料”。

151.該鉆井液的高溫高壓(hthp)濾失量測試結(jié)果如表1所示。

152.實施例12

153.本實施例在于說明本發(fā)明的水基鉆井液的制備。

154.按照與實施例2相同的方法制備鉆井液，不同之處在于：將實施例2中使用的“制備例1制備的標(biāo)記為z1的防塌劑改性納米石墨烯漿料”替換為“制備例3制備的標(biāo)記為z3的防塌劑改性納米石墨烯漿料”。

155.該鉆井液的高溫高壓(hthp)濾失量測試結(jié)果如表1所示。

156.實施例13

157.本實施例在于說明本發(fā)明的水基鉆井液的制備。

158.按照與實施例3相同的方法制備鉆井液，不同之處在于：將實施例3中使用的“制備例1制備的標(biāo)記為z1的防塌劑改性納米石墨烯漿料”替換為“制備例3制備的標(biāo)記為z3的防塌劑改性納米石墨烯漿料”。

159.該鉆井液的高溫高壓(hthp)濾失量測試結(jié)果如表1所示。

160.實施例14

161.本實施例在于說明本發(fā)明的水基鉆井液的制備。

162.按照與實施例4相同的方法制備鉆井液，不同之處在于：將實施例4中使用的“制備例1制備的標(biāo)記為z1的防塌劑改性納米石墨烯漿料”替換為“制備例3制備的標(biāo)記為z3的防塌劑改性納米石墨烯漿料”。

163.該鉆井液的高溫高壓(hthp)濾失量測試結(jié)果如表1所示。

164.實施例15

165.本實施例在于說明本發(fā)明的水基鉆井液的制備。

166.按照與實施例5相同的方法制備鉆井液，不同之處在于：將實施例5中使用的“制備例1制備的標(biāo)記為z1的防塌劑改性納米石墨烯漿料”替換為“制備例3制備的標(biāo)記為z3的防塌劑改性納米石墨烯漿料”。

167.該鉆井液的高溫高壓(hthp)濾失量測試結(jié)果如表1所示。

168.對比例1

169.按照與實施例1相同的方法制備鉆井液，不同之處在于：將“制備例1制備的平均粒徑為60.4nm的改性納米石墨烯”修改為“平均粒徑為330nm的改性納米石墨烯”。

170.該鉆井液的高溫高壓(hthp)濾失量測試結(jié)果如表1所示。

171.對比例2

172.按照與實施例1相同的方法制備鉆井液，不同之處在于：將“制備例1制備的平均粒徑為60.4nm的改性納米石墨烯”修改為“沒加改性納米石墨烯”。

173.該鉆井液的高溫高壓(hthp)濾失量測試結(jié)果如表1所示。

174.對比例3

175.按照與實施例1相同的方法制備鉆井液，不同之處在于：將“制備例1制備的改性納米石墨烯漿料防塌劑2重量份”修改為“0.5重量份”。

176.該鉆井液的高溫高壓(hthp)濾失量測試結(jié)果如表1所示。

177.對比例4

178.按照與實施例1相同的方法制備鉆井液，不同之處在于：將“平均粒徑為6.5μm的微米封堵劑超細(xì)碳酸鈣xnzd”修改為“平均粒徑為19μm的微米封堵劑超細(xì)碳酸鈣xnzd”。

179.該鉆井液的高溫高壓(hthp)濾失量測試結(jié)果如表1所示。

180.對比例5

181.按照與實施例1相同的方法制備鉆井液，不同之處在于：將“平均粒徑為12μm的加重劑重晶石”修改為“所使用的加重劑重晶石粉末平均粒徑為45μm”。

182.該鉆井液的高溫高壓(hthp)濾失量測試結(jié)果如表1所示。

183.對比例6

184.按照與實施例1相同的方法制備鉆井液，不同之處在于：在步驟(s3)中，在600r/min電動攪拌下，將步驟(s2)得到的混合液2中依次加入2重量份降失水劑改性酚醛樹脂jd-6攪拌10min，加入1.5重量份平均粒徑為6.5μm的微米封堵劑超細(xì)碳酸鈣xnzd攪拌10min，加入0.05重量份包被劑pac-lv攪拌10min，加入制備例1制備的標(biāo)記為z1的防塌劑改性納米石墨烯漿料0.5重量份，使用高速攪拌器攪拌10min，轉(zhuǎn)速6000r/min，加入平均粒徑為12μm的加重劑重晶石50重量份攪拌10min即可得水基鉆井液。

185.該水基鉆井液的高溫高壓(hthp)濾失量測試結(jié)果如表1所示。

186.對比例7

187.按照與實施例5相同的方法制備鉆井液，不同之處在于：所用制備例2制備的改性納米石墨烯漿料，但是，該改性納米石墨烯漿料的固含量為20％(固含量20％的意思為，以水為分散劑，固相改性納米石墨烯質(zhì)量占總質(zhì)量的20％)的漿料，平均粒徑129nm。

188.該水基鉆井液的高溫高壓(hthp)濾失量測試結(jié)果如表1所示。

189.對比例8

190.按照與實施例5相同的方法制備鉆井液，不同之處在于：所用制備例3制備的改性納米石墨烯防塌劑，但是，該改性納米石墨烯漿料的固含量20％的漿料，平均粒徑201nm。

191.該鉆井液的高溫高壓(hthp)濾失量測試結(jié)果如表1所示。

192.對比例9

193.按照與實施例5相同的方法制備鉆井液，不同之處在于：加入制備例1制備的改性納米石墨烯漿料0.4重量份，但是，該改性納米石墨烯漿料為改性納米石墨烯干料，干料的意思為，改性納米石墨烯為固體粉末狀態(tài)，未分散到水中形成漿料。

194.該鉆井液的高溫高壓(hthp)濾失量測試結(jié)果如表1所示。

195.對比例10

196.按照與實施例5相同的方法制備鉆井液，不同之處在于：加入制備例2制備的改性納米石墨烯漿料0.4重量份，但是，該改性納米石墨烯漿料為納米氧化石墨烯干料。

197.該鉆井液的高溫高壓(hthp)濾失量測試結(jié)果如表1所示。

198.對比例11

199.按照與實施例5相同的方法制備鉆井液，不同之處在于：加入制備例3制備的改性納米石墨烯漿料0.4重量份，但是，該改性納米石墨烯漿料為納米氧化石墨烯干料。

200.該鉆井液的高溫高壓(hthp)濾失量測試結(jié)果如表1所示。

201.測試?yán)?

202.分別取適量實施例1-15和對比例1-11中制備的鉆井液，高溫高壓濾失儀測試其高溫高壓失水量，測量泥餅厚度，進(jìn)而反應(yīng)鉆井液失水量的大小和泥餅質(zhì)量。

203.表1

[0204][0205][0206]

本實驗原理符合達(dá)西公式k＝q

·

l

·

μ/(a

·

δp)的運(yùn)用條件。

[0207]

式中，k為孔隙介質(zhì)的滲透率，介質(zhì)中的孔隙被封堵的越全面，流體通過的能力越差，反應(yīng)為滲透率k值越低，本實驗中的介質(zhì)即泥餅；

[0208]

q為壓差作用下，通過介質(zhì)的流量，本實驗中的流量即為失水量；

[0209]

l為介質(zhì)長度，本實驗中介質(zhì)長度即為泥餅的厚度；

[0210]

u為通過介質(zhì)流體的粘度，本實驗中流體指該發(fā)明中所述鉆井液；

[0211]

a流體為流動方向上介質(zhì)的截面積，本實驗中截面積為泥餅的正圓表面積；

[0212]

δp指流體通過介質(zhì)前后的壓力差，本實驗中指高溫高壓失水的測試壓差。

[0213]

根據(jù)本實驗原理可知，式中的u、a、δp均為定值，可作為常數(shù)項，可反映封堵程度的泥餅滲透率值k只隨失水量q與泥餅厚度l變化。

[0214]

根據(jù)表1數(shù)據(jù)可知：

[0215]

實施例1-15鉆井液高溫高壓濾失量介于9.0-13.6ml之間，泥餅厚度介于2.9-4.6mm之間，說明鉆遇玄武巖地層微納米裂縫時，較大平均粒徑粒子先架橋，減小孔縫大小，

隨后較小的微米封堵劑xnzd填充減小玄武巖孔縫大小，直至最后一級納米防塌劑填充結(jié)束，進(jìn)而對井壁各類微納米孔縫實現(xiàn)全面封堵，以及在合適的組分及含量限定范圍內(nèi)配制的鉆井液均具有優(yōu)異的濾失造壁性，可在井壁上形成薄而致密的泥餅，減少鉆井液固相、液相侵入地層及損害油氣層。

[0216]

初失水的量可反映為鉆井液在正壓差的作用下瞬間形成致密泥餅的能力，初失水量越小說明瞬間形成的泥餅越薄越致密，質(zhì)量越好?？偸叫?，說明泥餅滲透率越小，進(jìn)而能體現(xiàn)鉆井液的封堵能力越強(qiáng)。實施例10中，初失水只有1.4ml，總失水只有9.0ml，在所有實施例中，封堵效果最好。這個實驗中初失水、總失水的值越低，泥餅厚度越小，體現(xiàn)封堵效果越好。

[0217]

對比例1中加入平均粒徑為330nm的改性納米石墨烯，失水量14ml，泥餅厚度4.4mm，對鉆井液的封堵效果影響很大。

[0218]

對比例2中沒加改性納米石墨烯，失水量15.4ml，泥餅厚度達(dá)到4.6mm，，對鉆井液的封堵效果影響很大。

[0219]

對比例3中改性納米石墨烯漿料防塌劑的加量為0.5重量份，實驗可以得出0.5重量份的加量對鉆井液的封堵防塌效果不利。

[0220]

對比例4中微米封堵劑的平均粒徑為19μm，封堵效果較平均粒徑6.5μm封堵劑差。

[0221]

對比例5中加重劑替換為平均粒徑45μm重晶石，失水量14ml，泥餅厚度達(dá)到4.8mm。說明過大平均粒徑的重晶石顆粒與本發(fā)明鉆井液平均粒徑分布配合性較差，對封堵性能影響較大。

[0222]

相較于實施例1-15鉆井液性能，對比例6-8中納米防塌劑的濃度升至20％，失水量與泥餅厚度也隨之增加，說明高濃度的納米防塌劑會對鉆井液封堵防塌性能造成不利影響，同時說明在含量限定范圍內(nèi)配制的鉆井液性能較好。

[0223]

相較于實施例1-15鉆井液性能，對比例9-11中納米防塌劑為干料加入鉆井液中的效果遠(yuǎn)不如按10％濃度分散到水中的漿料，說明提高納米防塌劑的濃度不利于石墨烯的分散效果，從而影響體系平均粒徑分布，對鉆井液封堵防塌性能帶來不利影響。

[0224]

綜上所述，本發(fā)明的一種適用于玄武巖地層全面封堵的水基鉆井液通過不同平均粒徑的封堵防塌材料協(xié)同作用，具備良好的的濾失造壁性，可形成薄而致密的泥餅，有效封堵玄武巖微納米裂縫，阻止鉆井液濾液對滲透性孔縫的滲透作用。增強(qiáng)井周應(yīng)力，防止玄武巖地層鉆進(jìn)時井壁垮塌卡鉆，節(jié)約工程成本。

[0225]

測試?yán)?

[0226]

分別取500ml實施例1-15和對比例1-11中制備的鉆井液備用，使用可視砂床濾失儀，取100cm3的75目石英砂、100cm3的225目石英砂、100cm3的375目石英砂和800目石英砂攪拌均勻，倒入筒狀可透視的鉆井液杯中模擬頁巖非均質(zhì)孔隙性地層，再倒入500cm3制備好的鉆井液，上緊杯蓋，接通氣源將壓力調(diào)至0.69mpa，打開放氣閥，氣源進(jìn)入鉆井液杯中，進(jìn)而模擬鉆井液在井下被擠壓滲入井壁的狀態(tài)，同時通過杯體觀察并記錄鉆井液侵入深度。測試結(jié)果如表2所示。

[0227]

表2

[0228][0229][0230]

根據(jù)表2數(shù)據(jù)同樣可以證實測試?yán)?中結(jié)論，實施例1-15中，鉆井液30min侵入深度為15.5-25.0ml之間，其中實施例10中侵入量只有15.5ml，而對比例1-11中鉆井液侵入深度全部高于25ml，說明本發(fā)明中鉆井液具有良好的封堵性能。

[0231]

以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是，本發(fā)明并不限于此。在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型，包括各個技術(shù)特征以任何其它的合適方式進(jìn)行組合，這些簡單變型和組合同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。技術(shù)特征：

1.一種改性納米石墨烯漿料防塌劑的制備方法，其特征在于，所述的制備方法包括：(1)將納米石墨烯與混酸進(jìn)行第一接觸，得到混合液；(2)在冰浴鍋條件下，將氯酸鉀滴加至所述混合液中進(jìn)行改性處理，得到改性納米石墨烯；(3)將所述改性納米石墨烯與水進(jìn)行第二接觸，得到改性納米石墨烯漿料。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其中，在步驟(1)中，所述混酸為濃硫酸與濃硝酸的復(fù)配，優(yōu)選地，所述濃硫酸與所述濃硝酸的用量的質(zhì)量比為(1-2)：(2-5)；和/或，相對于100ml的所述混酸，所述納米石墨烯的用量為1-10g；和/或，所述第一接觸的條件包括：時間為20-30min。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其中，在步驟(2)中，所述滴加的條件包括：滴加速率為5-10g/5-10min；和/或，相對于100ml的所述混酸，所述氯酸鉀的用量為50-100g；和/或，所述改性處理的條件包括：溫度為10-35℃，時間為80-110h。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其中，在步驟(3)中，相對于100ml的水，所述改性納米石墨烯的用量為10-15g。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項所述的制備方法，其中，所述的制備方法還包括：將步驟(2)得到的所述改性納米石墨烯進(jìn)行離心洗滌至中性，并密閉超聲分散剝離處理；優(yōu)選地，所述離心的條件包括：離心轉(zhuǎn)數(shù)5000r/min-20000r/min，時間20-40min；優(yōu)選地，所述密閉超聲分散剝離的條件包括：溫度為60-100℃，超聲頻率為3-4mhz，超聲時間40-80min。6.一種由權(quán)利要求1-5中任意一項所述的制備方法制備得到的改性納米石墨烯漿料防塌劑。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的改性納米石墨烯漿料防塌劑，其中，所述改性納米石墨烯漿料為黑色液體；和/或，所述改性納米石墨烯漿料包括改性納米石墨烯和水，且相對于100ml的水，所述改性納米石墨烯的用量為10-15g；和/或，所述改性納米石墨烯的平均粒徑為40-100nm，優(yōu)選為60-100nm。8.一種水基鉆井液，其特征在于，所述水基鉆井液含有權(quán)利要求6或7所述的改性納米石墨烯漿料防塌劑、微米封堵劑和加重劑。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的水基鉆井液，其中，相對于100重量份的水，所述改性納米石墨烯漿料防塌劑的含量為1-10重量份，所述微米封堵劑的含量為1-10重量份，所述加重劑的含量為100-150重量份；和/或，所述微米封堵劑的平均粒徑分布為1-25μm，優(yōu)選為2-5μm；所述加重劑的平均粒徑為2-20μm，優(yōu)選為12-20μm；和/或，所述微米封堵劑為超細(xì)碳酸鈣粉末xnzd，所述加重劑為重晶石。10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的水基鉆井液，其中，所述水基鉆井液還含有膨潤土、氯化鉀、堿性調(diào)節(jié)劑、降失水劑和包被劑中的一種或多種；和/或，相對于100重量份的水，所述膨潤土的含量為2-6重量份，所述氯化鉀的含量為0.1-10重量份，所述堿性調(diào)節(jié)劑的含量為0.1-1重量份，所述降失水劑的含量為1-10重量

份，所述包被劑的含量為0.1-5重量份；和/或，所述堿性調(diào)節(jié)劑選自na2co3、naoh和koh中的一種或多種，所述降失水劑為改性酚醛樹脂jd-6和/或改性白瀝青wzd-1，所述包被劑選自低粘聚陰離子纖維素pac-lv、兩性離子聚合物fa367、低粘羧甲基纖維素cmc-lv中的一種或多種。11.一種權(quán)利要求8-10中任意一項所述的水基鉆井液在玄武巖發(fā)育的微裂縫孔隙中的應(yīng)用。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的應(yīng)用，其中，所述玄武巖發(fā)育的微裂縫孔隙的尺寸介于20-80μm之間。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明涉及鉆井液領(lǐng)域，公開了一種全適應(yīng)改性納米石墨烯封堵型防塌鉆井液制備方法和其應(yīng)用。所述的制備方法包括：(1)將納米石墨烯與混酸進(jìn)行第一接觸，得到混合液；(2)在冰浴鍋條件下，將氯酸鉀滴加至所述混合液中進(jìn)行改性處理，得到改性納米石墨烯；(3)將所述改性納米石墨烯與水進(jìn)行第二接觸，得到改性納米石墨烯漿料。該鉆井液能夠?qū)π鋷r井壁微納米孔縫實現(xiàn)全面封堵?，F(xiàn)全面封堵。

技術(shù)研發(fā)人員：白楊 劉德秩 張靖 羅平亞 謝剛 代鋒 李文哲

受保護(hù)的技術(shù)使用者：西南石油大學(xué)

技術(shù)研發(fā)日：2021.12.09

技術(shù)公布日：2022/2/8