1.本发明涉及一种石油钻井助剂，具体是一种聚合物清洁钻井液体系。本发明还涉及所述聚合物清洁钻井液体系的制备方法。
背景技术：
2.已有的钻井液体系综合性能一般，有的降滤失性能差，有的抑制性能差，有的润滑性能差，并未完全解决水基钻井液在钻井过程中易造成的井壁失稳问题，给井筒清洁、储层清洁带来了困难，不利于环境保护。
3.相关专利文献：cn111574973a公开了一种三保水基钻井液体系，原料：自来水1000份、膨润土40～50份、碳酸钠2～3份、氢氧化钠0.5～1份、包被剂hlbe-2 3～5份、降滤失剂hlj-1 6～8份、降滤失剂hlj-6 15～20份、聚阴离子纤维素pac-lv 5～7份、高温抗盐降滤失剂hlky-2 5～10份、固壁剂hlgb-3 20～25份、液体润滑剂hlr-2 20～25份、润滑抑制剂hlrh-3 20～25份、钻井液用固体润滑剂20～25份、抑制剂hly-3 5～10份、kcl 70～80份、凝胶封堵剂hln-1 2～2.5份、超细碳酸钙粉末10～15份、加重剂。cn105694829a公开了一种钻进页岩用低摩阻钻井液，该钻井液所用原料的组分及其含量为：自来水900-1000；钻井液用膨润土30-50；na2co
3 1.5-2.5；钻井液用强包抑制剂hx-9 30-40；钻井液用抗高温抗盐防塌降滤失剂kft-1 5-10；钻井液用天然高分子降滤失剂wnp-2 10-20；钻井液用降粘剂mfc 1-3；钻井液用纳米石蜡乳液20-40；钻井液用固体润滑剂hrh-201 10-20；用40％的碱液调节体系ph为9，加入重晶石调节其密度至1.25g/cm3。
4.以上这些技术对于如何使聚合物清洁钻井液体系综合性能良好，有利于井筒清洁、储层清洁和环境保护，并未给出具体的指导方案。
技术实现要素：
5.本发明所要解决的技术问题在于，提供一种聚合物清洁钻井液体系，它具有良好的降滤失性能、抑制性能和润滑性能，综合性能良好，有利于井筒清洁、储层清洁和环境保护，能解决水基钻井液在钻井过程中易造成的井壁失稳问题，适用于砂泥岩混层地层的斜井段或水平段的钻井。
6.为此，本发明所要解决的另一技术问题在于，提供一种上述聚合物清洁钻井液体系的制备方法。
7.为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
8.一种聚合物清洁钻井液体系(即清洁型聚合物钻井液体系)，其技术方案在于它是由下述质量配比(重量配比、重量份数)的原料制成的：自来水1000份、膨润土30～40份、碳酸钠1.5～3份、氢氧化钠0.5～1份、降滤失剂10～15份、固壁剂15～20份、包被剂3～5份、聚阴离子纤维素5～8份、高温抗盐降滤失剂8～10份、润滑抑制剂10～15份、钻井液用固体润滑剂20～25份、固体润滑剂石墨(石墨粉)5～10份、kcl 40～50份、凝胶封堵剂2～3份、超细碳酸钙粉末10～15份、加重剂重晶石粉，加重剂用量应满足调节后泥浆密度达到1.20～
1.40g/cm3的要求。
9.所述的降滤失剂主要成分是葫芦脲[n]-胺盐聚合物微球，葫芦脲[n]-胺盐聚合物微球是由下述重量配比的原料制成的：清水100份，葫芦脲[n]10～12份，胺盐20～22份，煤油100～105份，质量分数为10％naoh水溶液30～32份，乳化剂1.5～1.8份，交联剂5～5.5份；所述葫芦脲[n]为葫芦脲[5]、葫芦脲[6]、葫芦脲[7]中的一种；所述的胺盐为有机胺盐或nh4cl；所述的胺盐与所述的葫芦脲[n]关系为n＝5时，胺盐为nh4cl，n＝6时，胺盐为1,4-二氨基丁烷二盐酸盐、1,5-二氨基戊烷二盐酸盐中的一种，n＝7时，胺盐为1,1-二甲基-4,4'-联吡啶鎓盐二氯化物；所述的乳化剂为tween 80(聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯，吐温80)；所述的交联剂为环氧氯丙烷；所述葫芦脲[n]-胺聚合物微球的制备方法包括如下工艺步骤：
①
在反应釜内加入清水100份，缓慢升温至40～45℃，在清水中加入葫芦脲[n]10～12份和胺盐20～22份，以200-300r/min的速度搅拌20～25min，静置4～5h，得到葫芦脲[n]-胺聚合物溶液；
②
将步骤
①
得到的葫芦脲[n]-胺聚合物溶液加入到30～32份10％naoh水溶液中，搅拌后缓慢滴加交联剂，滴加完后于50～55℃下恒温反应2～2.5h，将反应产物缓慢滴入到含有1.5～1.8份乳化剂的100～105份煤油中，滴加完后升温至90～95℃，在200～250r/min搅拌速度下反应4～5h，即得葫芦脲[n]-胺盐聚合物微球溶液；
③
将步骤
②
得到的葫芦脲[n]-胺盐聚合物微球溶液放于烘箱中，在70～75℃下干燥，所得产物为葫芦脲[n]-胺盐聚合物微球。
[0010]
所述的固壁剂主要成分是对氟苯壳聚糖，对氟苯壳聚糖是由下述质量配比的原料制成的：壳聚糖10份，质量分数为2％乙酸水溶液50份，对氟苯甲醛20份，n,n-二甲基甲酰胺50份，乙醇300份，对氟苯壳聚糖的制备方法包括如下工艺步骤：
①
在反应釜中加入壳聚糖10份，2％乙酸溶液50份，充分搅拌至完全溶解均匀，将20份对氟苯甲醛溶于50份n,n-二甲基甲酰胺中并搅拌均匀；
②
将步骤
①
得到的溶有对氟苯甲醛的n,n-二甲基甲酰胺溶液缓慢滴加至步骤
①
得到的含有壳聚糖的乙酸水溶液中，40℃下搅拌5h，搅拌速度为500r/min，可得到对氟苯壳聚糖溶液；
③
向步骤
②
得到的对氟苯壳聚糖溶液中加入500份乙醇进行沉淀，过滤，干燥，所得产物即为对氟苯壳聚糖。
[0011]
所述的包被剂主要成分是高分子固化树脂，高分子固化树脂是由下述质量配比的原料制成的：清水800份，植物胶120份，催化剂0.5份，引发剂0.2份，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸90份，n，n-二甲基丙烯酰胺30份，4-乙烯基吡啶10份，ph调节剂，其用量应当满足调节后溶液的ph值的要求，滑石粉5份，碳酸钙3份；上述的植物胶为水溶性植物胶田菁胶；催化剂为摩尔浓度是0.1mol/l的硫酸水溶液；引发剂为过硫酸铵-亚硫酸氢钠体系，过硫酸铵与亚硫酸氢钠的质量之比为3∶1；ph调节剂为分析纯的氢氧化钠；所述的高分子固化树脂的制备方法包括如下工艺步骤：
①
在反应釜中按上述质量配比加入清水、植物胶，充分搅拌至植物胶完全溶解，再加入催化剂，升温至140℃,反应1.5h,得到中间产物；
②
将步骤
①
所得的中间产物冷却至40℃，按上述质量配比依次加入2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、n,n-二甲基丙烯酰胺、4-乙烯基吡啶，通入氮气并搅拌20min，加入ph调节剂调节ph值为8,按上述质量配比加入引发剂，反应3h，出料，过滤，收集滤液；
③
在步骤
②
所得的滤液中按上述质量配比加入滑石粉、碳酸钙，搅拌均匀，在110℃下恒温干燥，球磨，即得高分子固化树脂。所述的包被剂由石家庄华莱鼎盛科技有限公司生产，专利授权公告号为cn110358511b。
[0012]
所述的高温抗盐降滤失剂主要成分是功能化的纤维素纳米晶体，功能化的纤维素
纳米晶体是由下述质量配比的原料制成的：清水100份，纤维素纳米晶体cnc 6份，丙烯酰胺3份，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸8份，二甲基二烯丙基氯化铵7份，引发剂过硫酸铵0.1份，所述的功能化的纤维素纳米晶体的制备方法包括如下工艺步骤：
①
在反应釜内放入清水，加入纤维素纳米晶体cnc，室温下搅拌使纤维素纳米晶体cnc完全溶解，通入氮气0.5h，加入引发剂过硫酸铵，通入氮气条件下继续搅拌0.5h，升温至65℃；
②
将丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、二甲基二烯丙基氯化铵混合均匀，缓慢加入到由步骤
①
得到的溶液中，继续通入氮气，在65℃下继续搅拌，搅拌时间为3.5h，搅拌速度为300r/min，得到功能化的纤维素纳米凝胶状溶液；
③
将步骤
②
得到的功能化的纤维素纳米凝胶状溶液经无水乙醇洗涤，在85℃下烘干，粉碎，即得粉末状的功能化纤维素纳米晶体。
[0013]
所述的润滑抑制剂主要成分是纳米酯基水合物，纳米酯基水合物是由下述质量配比的原料制成的：去离子水15份，甲基硅酸钾20份，油酸甲酯25份，5号白油10份，7号白油20份，聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯6.8份，失水山梨醇单油酸酯3.4份，纳米二氧化硅10份，所述的纳米酯基水合物的制备方法包括如下工艺步骤：
①
在反应釜中依次加入甲基硅酸钾、油酸甲酯、去离子水、5号白油、7号白油、聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯、失水山梨醇单油酸酯，使各原料充分混合溶解，得到混合料；
②
然后对混合料进行乳化过程，乳化温度为70℃，乳化时间为2h，乳化过程进行完后得到中间产物；
③
将步骤
②
得到的中间产物降温，在40℃时加入纳米二氧化硅粉，使之充分混匀，降至室温后放料即得纳米酯基水合物。所述的润滑抑制剂由石家庄华莱鼎盛科技有限公司生产，专利授权公告号为cn108893100b。
[0014]
所述的钻井液用固体润滑剂主要成分是聚糖衍生物，聚糖衍生物是由下述质量配比的原料制成的：羟丙基胍胶35份，环氧丙烷4份，氢氧化钠0.1份，十二醇25份，摩尔浓度为0.1mol/l的磷酸水溶液0.1份，7号白油15份，表面活性剂op-10 3份，消泡剂聚二甲基硅氧烷1份，云母粉15份，乙醇10份，水25份，所述的聚糖衍生物的制备方法包括如下工艺步骤：
①
在反应釜内按上述重量配比加入羟丙基胍胶、氢氧化钠、水，于30℃下连续搅拌30min，加入环氧丙烷，搅拌，回流，反应3h，得到反应液；
②
将步骤
①
得到的反应液升温至45℃，加入磷酸水溶液，缓慢搅拌下加入由乙醇和十二醇组成的混合液，反应8h，得到反应料液；
③
将步骤
②
得到的反应料液冷却至室温，加入7号白油、op-10、消泡剂聚二甲基硅氧烷、云母粉，搅拌均匀，干燥，研成粉末，即为钻井液用固体润滑剂聚糖衍生物。所述的钻井液用固体润滑剂由石家庄华莱鼎盛科技有限公司生产，专利授权公告号为cn110105929b。
[0015]
所述的凝胶封堵剂主要成分是棉短绒凝胶，棉短绒凝胶的制备方法包含下述工艺步骤：
①
在反应釜中加入30份棉短绒，加入质量分数为3％稀盐酸溶液360份，升温至95℃，恒温2h，冷却，过滤，加入质量分数为2％naoh溶液调节ph值至中性，得到预处理的棉短绒；
②
在质量分数为6％naoh和4％尿素的混合液500份中加入由步骤
①
得到的棉短绒，室温下搅拌，搅拌速度是200r/min，搅拌时间为10min，冷冻放置12h，解冻，搅拌30min，加入环氧氯丙烷10份，室温下继续搅拌30min，搅拌速度为200r/min，得到凝胶预聚体，
③
将步骤
②
得到的凝胶预聚体在60℃下烘干5h，即可得到棉短绒凝胶。所述棉短绒凝胶制备方法参照文献《棉短绒水凝胶油田堵剂的制备与性能评价》(何垒垒，闫芳宁，何龙，等.棉短绒水凝胶油田堵剂的制备与性能评价[j].油田化学，2020，37(4):653-657)。
[0016]
所述的聚合物清洁钻井液体系的制备方法包括下述工艺步骤：
①
在搅拌器中加入自来水1000份，加入碳酸钠1.5～3份、氢氧化钠0.5～1份，以800r/min速度搅拌20min，缓慢
加入膨润土30～40份，继续搅拌30min，密闭养护24h，得到预水化基浆；
②
将步骤
①
得到的预水化基浆在搅拌器中以8000r/min搅拌30min，在持续搅拌下依次缓慢加入降滤失剂10～15份、高温抗盐降滤失剂8～10份、润滑抑制剂10～15份、固壁剂15～20份、聚阴离子纤维素5～8份、包被剂3～5份、钻井液用固体润滑剂20～25份、固体润滑剂石墨5～10份、凝胶封堵剂2～3份、超细碳酸钙粉末10～15份、kcl 40～50份，加完后继续搅拌20min，加入加重剂重晶石粉，调节钻井液密度为1.20～1.40g/cm3，即得聚合物清洁钻井液体系。
[0017]
上述技术方案中，优选的技术方案可以是，所述的聚合物清洁钻井液体系是由下述质量配比的原料制成的：自来水1000份、膨润土40份、碳酸钠2份、氢氧化钠0.6份、降滤失剂12份、固壁剂17份、包被剂5份、聚阴离子纤维素6份、高温抗盐降滤失剂9份、润滑抑制剂12份、钻井液用固体润滑剂22份、固体润滑剂石墨6份、kcl 43份、凝胶封堵剂2份、超细碳酸钙粉末12份、加重剂重晶石粉，加重剂用量应满足调节后泥浆密度达到1.20g/cm3的要求。
[0018]
所述的降滤失剂主要成分是葫芦脲[n]-胺盐聚合物微球，n＝5，葫芦脲[n]为葫芦脲[5]，胺盐为nh4cl，即葫芦脲[n]-胺盐聚合物微球为葫芦脲[5]-nh4cl聚合物微球，葫芦脲[n]-胺盐聚合物微球是由下述重量配比的原料制成的：清水100份，葫芦脲[n]10份，胺盐20份，煤油100份，质量分数为10％naoh水溶液30份，乳化剂1.5份，交联剂5份；所述的乳化剂为tween 80(聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯)；所述的交联剂为环氧氯丙烷；所述葫芦脲[n]-胺聚合物微球的制备方法包括如下工艺步骤：
①
在反应釜内加入清水100份，缓慢升温至40℃，在清水中加入葫芦脲[n]10份和胺盐即nh4cl 20份，以200r/min的速度搅拌20min，静置4h，得到葫芦脲[n]-胺聚合物溶液；
②
将步骤
①
得到的葫芦脲[n]-胺聚合物溶液加入到30份10％naoh水溶液中，搅拌后缓慢滴加交联剂，滴加完后于50℃下恒温反应2h，将反应产物缓慢滴入到含有1.5份乳化剂的100份煤油中，滴加完后升温至90℃，在200r/min搅拌速度下反应4h，即得葫芦脲[n]-胺盐聚合物微球溶液；
③
将步骤
②
得到的葫芦脲[n]-胺盐聚合物微球溶液放于烘箱中，在70℃下干燥，所得产物为葫芦脲[n]-胺盐聚合物微球；
[0019]
所述的聚合物清洁钻井液体系的制备方法包括下述工艺步骤：
①
在搅拌器中加入自来水，再加入碳酸钠、氢氧化钠，以800r/min速度搅拌20min，缓慢加入膨润土，继续搅拌30min，密闭养护24h，得到预水化基浆；
②
将步骤
①
得到的预水化基浆在搅拌器中以8000r/min搅拌30min，在持续搅拌下依次缓慢加入降滤失剂、高温抗盐降滤失剂、润滑抑制剂、固壁剂、聚阴离子纤维素、包被剂、钻井液用固体润滑剂、固体润滑剂石墨、凝胶封堵剂、超细碳酸钙粉末、kcl，加完后继续搅拌20min，加入加重剂重晶石粉，调节钻井液密度为1.20g/cm3，即得聚合物清洁钻井液体系。
[0020]
上述技术方案中，优选的技术方案还可以是下面的实施例2、3。
[0021]
本发明提供了一种聚合物清洁钻井液体系及其制备方法，参见本说明书后面发明的试验部分，所述的聚合物清洁钻井液体系180℃下老化后fl
hthp
≤13ml，8h线性膨胀量降低率≥80％，岩屑滚动回收率≥92％，泥饼黏附系数≤0.1000，本发明具有良好的降滤失性能、抑制性能和润滑性能，适用于砂泥岩混层地层的斜井段或水平段的钻井。本发明综合性能良好，成本较低，绿色环保，有效解决了水基钻井液在钻井过程中易造成的井壁失稳问题，有利于井筒清洁、储层清洁和环境保护。
具体实施方式
[0022]
为使本发明的发明目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0023]
实施例1：本发明所述的聚合物清洁钻井液体系(即清洁型聚合物钻井液体系)是由下述质量配比的原料制成的：自来水1000份、膨润土40份、碳酸钠2份、氢氧化钠0.6份、降滤失剂12份、固壁剂17份、包被剂5份、聚阴离子纤维素6份、高温抗盐降滤失剂9份、润滑抑制剂12份、钻井液用固体润滑剂22份、固体润滑剂石墨6份、kcl 43份、凝胶封堵剂2份、超细碳酸钙粉末12份、加重剂重晶石粉，加重剂用量应满足调节后泥浆密度达到1.20g/cm3的要求。
[0024]
所述的降滤失剂主要成分是葫芦脲[n]-胺盐聚合物微球，n＝5，葫芦脲[n]为葫芦脲[5]，胺盐为nh4cl，即葫芦脲[n]-胺盐聚合物微球为葫芦脲[5]-nh4cl聚合物微球，葫芦脲[n]-胺盐聚合物微球是由下述重量配比的原料制成的：清水100份，葫芦脲[n]10份，胺盐20份，煤油100份，质量分数为10％naoh水溶液30份，乳化剂1.5份，交联剂5份；所述的乳化剂为tween 80(聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯)；所述的交联剂为环氧氯丙烷；所述葫芦脲[n]-胺聚合物微球的制备方法包括如下工艺步骤：
①
在反应釜内加入清水100份，缓慢升温至40℃，在清水中加入葫芦脲[n]10份和胺盐即nh4cl 20份，以200r/min的速度搅拌20min，静置4h，得到葫芦脲[n]-胺聚合物溶液；
②
将步骤
①
得到的葫芦脲[n]-胺聚合物溶液加入到30份10％naoh水溶液中，搅拌后缓慢滴加交联剂，滴加完后于50℃下恒温反应2h，将反应产物缓慢滴入到含有1.5份乳化剂的100份煤油中，滴加完后升温至90℃，在200r/min搅拌速度下反应4h，即得葫芦脲[n]-胺盐聚合物微球溶液；
③
将步骤
②
得到的葫芦脲[n]-胺盐聚合物微球溶液放于烘箱中，在70℃下干燥，所得产物为葫芦脲[n]-胺盐聚合物微球。
[0025]
所述的固壁剂主要成分是对氟苯壳聚糖，对氟苯壳聚糖是由下述质量配比的原料制成的：壳聚糖10份，质量分数为2％乙酸水溶液50份，对氟苯甲醛20份，n,n-二甲基甲酰胺50份，乙醇300份，对氟苯壳聚糖的制备方法包括如下工艺步骤：
①
在反应釜中加入壳聚糖10份，2％乙酸溶液50份，充分搅拌至完全溶解均匀，将20份对氟苯甲醛溶于50份n,n-二甲基甲酰胺中并搅拌均匀；
②
将步骤
①
得到的溶有对氟苯甲醛的n,n-二甲基甲酰胺溶液缓慢滴加至步骤
①
得到的含有壳聚糖的乙酸水溶液中，40℃下搅拌5h，搅拌速度为500r/min，可得到对氟苯壳聚糖溶液；
③
向步骤
②
得到的对氟苯壳聚糖溶液中加入500份乙醇进行沉淀，过滤，干燥，所得产物即为对氟苯壳聚糖。
[0026]
所述的包被剂主要成分是高分子固化树脂，高分子固化树脂是由下述质量配比的原料制成的：清水800份，植物胶120份，催化剂0.5份，引发剂0.2份，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸90份，n，n-二甲基丙烯酰胺30份，4-乙烯基吡啶10份，ph调节剂，其用量应当满足调节后溶液的ph值的要求，滑石粉5份，碳酸钙3份；上述的植物胶为水溶性植物胶田菁胶；催化剂为摩尔浓度是0.1mol/l的硫酸水溶液；引发剂为过硫酸铵-亚硫酸氢钠体系，过硫酸铵与亚硫酸氢钠的质量之比为3∶1；ph调节剂为分析纯的氢氧化钠；所述的高分子固化树脂的制备方法包括如下工艺步骤：
①
在反应釜中按上述质量配比加入清水、植物胶，充分搅拌至植物胶完全溶解，再加入催化剂，升温至140℃,反应1.5h,得到中间产物；
②
将步骤
①
所得
的中间产物冷却至40℃，按上述质量配比依次加入2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、n,n-二甲基丙烯酰胺、4-乙烯基吡啶，通入氮气并搅拌20min，加入ph调节剂调节ph值为8,按上述质量配比加入引发剂，反应3h，出料，过滤，收集滤液；
③
在步骤
②
所得的滤液中按上述质量配比加入滑石粉、碳酸钙，搅拌均匀，在110℃下恒温干燥，球磨，即得高分子固化树脂。所述的包被剂由石家庄华莱鼎盛科技有限公司生产，专利授权公告号为cn110358511b。
[0027]
所述的高温抗盐降滤失剂主要成分是功能化的纤维素纳米晶体，功能化的纤维素纳米晶体是由下述质量配比的原料制成的：清水100份，纤维素纳米晶体cnc 6份，丙烯酰胺3份，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸8份，二甲基二烯丙基氯化铵7份，引发剂过硫酸铵0.1份，所述的功能化的纤维素纳米晶体的制备方法包括如下工艺步骤：
①
在反应釜内放入清水，加入纤维素纳米晶体cnc，室温下搅拌使纤维素纳米晶体cnc完全溶解，通入氮气0.5h，加入引发剂过硫酸铵，通入氮气条件下继续搅拌0.5h，升温至65℃；
②
将丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、二甲基二烯丙基氯化铵混合均匀，缓慢加入到由步骤
①
得到的溶液中，继续通入氮气，在65℃下继续搅拌，搅拌时间为3.5h，搅拌速度为300r/min，得到功能化的纤维素纳米凝胶状溶液；
③
将步骤
②
得到的功能化的纤维素纳米凝胶状溶液经无水乙醇洗涤，在85℃下烘干，粉碎，即得粉末状的功能化纤维素纳米晶体。
[0028]
所述的润滑抑制剂主要成分是纳米酯基水合物，纳米酯基水合物是由下述质量配比的原料制成的：去离子水15份，甲基硅酸钾20份，油酸甲酯25份，5号白油10份，7号白油20份，聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯6.8份，失水山梨醇单油酸酯3.4份，纳米二氧化硅10份，所述的纳米酯基水合物的制备方法包括如下工艺步骤：
①
在反应釜中依次加入甲基硅酸钾、油酸甲酯、去离子水、5号白油、7号白油、聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯、失水山梨醇单油酸酯，使各原料充分混合溶解，得到混合料；
②
然后对混合料进行乳化过程，乳化温度为70℃，乳化时间为2h，乳化过程进行完后得到中间产物；
③
将步骤
②
得到的中间产物降温，在40℃时加入纳米二氧化硅粉，使之充分混匀，降至室温后放料即得纳米酯基水合物。所述的润滑抑制剂由石家庄华莱鼎盛科技有限公司生产，专利授权公告号为cn108893100b。
[0029]
所述的钻井液用固体润滑剂主要成分是聚糖衍生物，聚糖衍生物是由下述质量配比的原料制成的：羟丙基胍胶35份，环氧丙烷4份，氢氧化钠0.1份，十二醇25份，摩尔浓度为0.1mol/l的磷酸水溶液0.1份，7号白油15份，表面活性剂op-10 3份，消泡剂聚二甲基硅氧烷1份，云母粉15份，乙醇10份，水25份，所述的聚糖衍生物的制备方法包括如下工艺步骤：
①
在反应釜内按上述重量配比加入羟丙基胍胶、氢氧化钠、水，于30℃下连续搅拌30min，加入环氧丙烷，搅拌，回流，反应3h，得到反应液；
②
将步骤
①
得到的反应液升温至45℃，加入磷酸水溶液，缓慢搅拌下加入由乙醇和十二醇组成的混合液，反应8h，得到反应料液；
③
将步骤
②
得到的反应料液冷却至室温，加入7号白油、op-10、消泡剂聚二甲基硅氧烷、云母粉，搅拌均匀，干燥，研成粉末，即为钻井液用固体润滑剂聚糖衍生物。所述的钻井液用固体润滑剂由石家庄华莱鼎盛科技有限公司生产，专利授权公告号为cn110105929b。
[0030]
所述的凝胶封堵剂主要成分是棉短绒凝胶，棉短绒凝胶的制备方法包含下述工艺步骤：
①
在反应釜中加入30份棉短绒，加入质量分数为3％稀盐酸溶液360份，升温至95℃，恒温2h，冷却，过滤，加入质量分数为2％naoh溶液调节ph值至中性，得到预处理的棉短绒；
②
在质量分数为6％naoh和4％尿素的混合液500份中加入由步骤
①
得到的棉短绒，室温下搅拌，搅拌速度是200r/min，搅拌时间为10min，冷冻放置12h，解冻，搅拌30min，加入环氧氯
丙烷10份，室温下继续搅拌30min，搅拌速度为200r/min，得到凝胶预聚体，
③
将步骤
②
得到的凝胶预聚体在60℃下烘干5h，即可得到棉短绒凝胶，所述棉短绒凝胶制备方法参照文献《棉短绒水凝胶油田堵剂的制备与性能评价》(何垒垒，闫芳宁，何龙，等.棉短绒水凝胶油田堵剂的制备与性能评价[j].油田化学，2020，37(4):653-657)。
[0031]
所述的聚合物清洁钻井液体系的制备方法包括下述工艺步骤：
①
在搅拌器中加入自来水，再加入碳酸钠、氢氧化钠，以800r/min速度搅拌20min，缓慢加入膨润土，继续搅拌30min，密闭养护24h，得到预水化基浆；
②
将步骤
①
得到的预水化基浆在搅拌器中以8000r/min搅拌30min，在持续搅拌下依次缓慢加入降滤失剂、高温抗盐降滤失剂、润滑抑制剂、固壁剂、聚阴离子纤维素、包被剂、钻井液用固体润滑剂、固体润滑剂石墨、凝胶封堵剂、超细碳酸钙粉末、kcl，加完后继续搅拌20min，加入加重剂重晶石粉，调节钻井液密度为1.20g/cm3，即得聚合物清洁钻井液体系。
[0032]
实施例2：本发明所述的聚合物清洁钻井液体系是由下述质量配比的原料制成的：自来水1000份、膨润土35份、碳酸钠2.5份、氢氧化钠0.8份、降滤失剂15份、固壁剂18份、包被剂4份、聚阴离子纤维素7份、高温抗盐降滤失剂10份、润滑抑制剂15份、钻井液用固体润滑剂25份、固体润滑剂石墨9份、kcl 48份、凝胶封堵剂2.5份、超细碳酸钙粉末14份、加重剂重晶石粉，加重剂用量应满足调节后泥浆密度达到1.30g/cm3的要求。
[0033]
所述的降滤失剂主要成分是葫芦脲[n]-胺盐聚合物微球，n＝6，葫芦脲[n]为葫芦脲[6]，胺盐为1,5-二氨基戊烷二盐酸盐，即葫芦脲[n]-胺盐聚合物微球为葫芦脲[6]-1,5-二氨基戊烷二盐酸盐聚合物微球；葫芦脲[n]-胺盐聚合物微球是由下述重量配比的原料制成的：清水100份，葫芦脲[n]11份，胺盐22份，煤油104份，质量分数为10％naoh水溶液32份，乳化剂1.7份，交联剂5份；所述的乳化剂为tween 80(聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯)；所述的交联剂为环氧氯丙烷；所述葫芦脲[n]-胺聚合物微球的制备方法包括如下工艺步骤：
①
在反应釜内加入清水100份，缓慢升温至42℃，在清水中加入葫芦脲[n]11份和胺盐22份，以250r/min的速度搅拌25min，静置5h，得到葫芦脲[n]-胺聚合物溶液；
②
将步骤
①
得到的葫芦脲[n]-胺聚合物溶液加入到32份10％naoh水溶液中，搅拌后缓慢滴加交联剂，滴加完后于55℃下恒温反应2.5h，将反应产物缓慢滴入到含有1.7份乳化剂的104份煤油中，滴加完后升温至92℃，在250r/min搅拌速度下反应5h，即得葫芦脲[n]-胺盐聚合物微球溶液；
③
将步骤
②
得到的葫芦脲[n]-胺盐聚合物微球溶液放于烘箱中，在75℃下干燥，所得产物为葫芦脲[n]-胺盐聚合物微球。
[0034]
所述的聚合物清洁钻井液体系的制备方法包括下述工艺步骤：
①
在搅拌器中加入自来水，再加入碳酸钠、氢氧化钠，以800r/min速度搅拌20min，缓慢加入膨润土，继续搅拌30min，密闭养护24h，得到预水化基浆；
②
将步骤
①
得到的预水化基浆在搅拌器中以8000r/min搅拌30min，在持续搅拌下依次缓慢加入降滤失剂、高温抗盐降滤失剂、润滑抑制剂、固壁剂、聚阴离子纤维素、包被剂、钻井液用固体润滑剂、固体润滑剂石墨、凝胶封堵剂、超细碳酸钙粉末、kcl，加完后继续搅拌20min，加入加重剂重晶石粉，调节钻井液密度为1.30g/cm3，即得聚合物清洁钻井液体系。
[0035]
实施例3：本发明所述的聚合物清洁钻井液体系是由下述质量配比的原料制成的：自来水1000份、膨润土40份、碳酸钠2.8份、氢氧化钠1份、降滤失剂15份、固壁剂19份、包被剂5份、聚阴离子纤维素8份、高温抗盐降滤失剂10份、润滑抑制剂14份、钻井液用固体润滑
剂24份、固体润滑剂石墨10份、kcl 49份、凝胶封堵剂3份、超细碳酸钙粉末15份、加重剂重晶石粉，加重剂用量应满足调节后泥浆密度达到1.40g/cm3的要求。
[0036]
所述的降滤失剂主要成分是葫芦脲[n]-胺盐聚合物微球，n＝7，葫芦脲[n]为葫芦脲[7]，胺盐为1,1-二甲基-4,4'-联吡啶鎓盐二氯化物，即葫芦脲[n]-胺盐聚合物微球为葫芦脲[7]-1,1-二甲基-4,4'-联吡啶鎓盐二氯化物聚合物微球；葫芦脲[n]-胺盐聚合物微球是由下述重量配比的原料制成的：清水100份，葫芦脲[n]12份，胺盐21份，煤油105份，质量分数为10％naoh水溶液32份，乳化剂1.7份，交联剂5.4份；所述的乳化剂为tween 80(聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯)；所述的交联剂为环氧氯丙烷；所述葫芦脲[n]-胺聚合物微球的制备方法包括如下工艺步骤：
①
在反应釜内加入清水100份，缓慢升温至45℃，在清水中加入葫芦脲[n]12份和胺盐21份，以300r/min的速度搅拌25min，静置5h，得到葫芦脲[n]-胺聚合物溶液；
②
将步骤
①
得到的葫芦脲[n]-胺聚合物溶液加入到32份10％naoh水溶液中，搅拌后缓慢滴加5.4份交联剂，滴加完后于55℃下恒温反应2.5h，将反应产物缓慢滴入到含有1.7份乳化剂的105份煤油中，滴加完后升温至95℃，在250r/min搅拌速度下反应5h，即得葫芦脲[n]-胺盐聚合物微球溶液；
③
将步骤
②
得到的葫芦脲[n]-胺盐聚合物微球溶液放于烘箱中，在75℃下干燥，所得产物为葫芦脲[n]-胺盐聚合物微球。
[0037]
所述的聚合物清洁钻井液体系的制备方法包括下述工艺步骤：
①
在搅拌器中加入自来水，再加入碳酸钠、氢氧化钠，以800r/min速度搅拌20min，缓慢加入膨润土，继续搅拌30min，密闭养护24h，得到预水化基浆；
②
将步骤
①
得到的预水化基浆在搅拌器中以8000r/min搅拌30min，在持续搅拌下依次缓慢加入降滤失剂、高温抗盐降滤失剂、润滑抑制剂、固壁剂、聚阴离子纤维素、包被剂、钻井液用固体润滑剂、固体润滑剂石墨、凝胶封堵剂、超细碳酸钙粉末、kcl，加完后继续搅拌20min，加入加重剂重晶石粉，调节钻井液密度为1.40g/cm3，即得聚合物清洁钻井液体系。
[0038]
以下是发明的试验部分：
[0039]
ph值：称取试样1.00g置于150ml烧杯中，加入100ml蒸馏水，用玻璃棒搅拌至溶解，静置5min后将试纸浸入试液中0.5s后取出，与色板比较即得ph值。
[0040]
钻井液性能测试：
[0041]
流变性能测试：按实施例1～3配制钻井液，分别在常温下和180℃热滚老化16h后将钻井液样品放入待测浆杯，按gb/t 16783.1—2014中的方法测试钻井液样品的φ
600
和φ
300
读值，通过下述公式计算得到钻井液的流变参数，见表2。
[0042][0043]
pv＝φ
600-φ
300
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0044]
yp＝av-pv
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
[0045]
式中：av——表观黏度，mpa
·
s；
[0046]
pv——塑性黏度，mpa
·
s；
[0047]
yp——动切力，pa；
[0048]
φ
600
——600r/min时的表盘读数；
[0049]
φ
300
——300r/min时的表盘读数。
[0050]
滤失性能测试：按实施例1～3配制钻井液，分别在常温下和180℃热滚老化16h后
将钻井液样品按gb/t 16783.1—2014中的方法测定常温中压滤失量和高温高压滤失量，见表1。
[0051]
线性膨胀量测试：称取10℃下烘干4h的钻井液用钙膨润土10.0g，装入岩心压制筒中，在压力机上加10mpa压力并保持5min制得试验岩心。将岩心取出，装入岩心测试筒，安装在页岩膨胀仪上，使用api中压滤失仪收集实施例1～3中钻井液的滤液10ml，将滤液注入测试筒，测定不同时间的线性膨胀量，计算岩心线性膨胀量降低率，同时用蒸馏水作空白试验，结果见表2。
[0052][0053]
式中：b——岩心线性膨胀降低率，％；
[0054]
δh1——蒸馏水的岩心线性膨胀量，mm；
[0055]
δh2——实施例1～3中钻井液滤液的岩心线性膨胀量，mm；
[0056]
岩屑滚动回收率：选取在清水中滚动回收率在30％～40％之间的泥页岩作为试验样品，样品粒径为6～10目，备用。称取50g岩屑与350ml钻井液混合倒入陈化釜，在180℃下老化16h，冷却至室温后开罐将钻井液和岩屑样品过40目筛，收集筛网上的样品，烘干至恒重，称重，计算岩屑滚动回收率，同时做清水+岩屑滚动回收试验，试验结果见表3。
[0057]
润滑性能测试：按api标准滤失实施例1～3中钻井液，将所得泥饼放在黏附系数测定仪工作滑板不带凹槽的平面上，将长方体滑块轻放到泥饼上，静置一分钟，电机工作使滑板带动滑块慢慢翻转，当滑块开始滑动时关闭电机，读取角度值，查曲对应的正切函数值即为泥饼的黏附系数，结果见表4。
[0058]
基浆的配制：取350ml水，加入0.75g碳酸钠，0.30g氢氧化钠，在8000r/min下搅拌10min后，缓慢加入14.00g钻井液用膨润土，在8000r/min下搅拌20min，密闭养护24h。
[0059]
表1聚合物清洁钻井液体系流变与滤失性能试验结果
[0060][0061]
表2聚合物清洁钻井液体系线性膨胀降低率试验结果
[0062][0063]
表3聚合物清洁钻井液体系滚动回收率试验结果
[0064]
配方实验条件回收质量，g回收率，％清水+岩屑180℃老化16h4.5236.40实施例1+岩屑180℃老化16h46.492.80实施例2+岩屑180℃老化16h47.695.20实施例3+岩屑180℃老化16h47.494.80
[0065]
表4聚合物清洁钻井液体系润滑性能测定结果
[0066][0067]
由表1～表4可知：本发明以上各实施例制备的聚合物清洁钻井液体系测试性能效果良好，在180℃高温老化16h后fl
hthp
≤13ml，8h线性膨胀量降低率≥80％，岩屑滚动回收率≥92％，泥饼黏附系数≤0.1000，具有良好的降滤失性能、抑制性能和润滑性能。
[0068]
本发明提供了一种聚合物清洁钻井液体系，它具有良好的降滤失性能、抑制性能和润滑性能，有利于井筒清洁、储层清洁和环境保护，可解决水基钻井液在钻井过程中易造成的井壁失稳问题，适用于砂泥岩混层地层的斜井段或水平段的钻井。
[0069]
综上所述，本发明在180℃高温下性能良好(抗高温性能良好)，对砂泥岩混层地层具有良好的抑制作用，在整个井段均能保持良好的性能，有利于清洁井筒。本发明的聚合物清洁钻井液体系绿色环保，利于储层清洁，具有井筒清洁、储层清洁和环境保护功能。