CN113773440A - 一种可抑制天然气水合物分解的水基钻井液降滤失剂及其制备方法与应用 - Google Patents

一种可抑制天然气水合物分解的水基钻井液降滤失剂及其制备方法与应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种可抑制天然气水合物分解的水基钻井液降滤失剂及其制备方法与应用。本发明通过KH570对纳米二氧化硅进行接枝改性，改性后的纳米二氧化硅与丙烯酰胺，对苯乙烯磺酸钠，N‑乙烯基吡咯烷酮进行自由基聚合，从而制备得到可抑制天然气水合物分解的水基钻井液降滤失剂。本发明制备的降滤失剂可有效降低钻井液滤失量，防止近井地带的水合物储层因钻井液侵入而发生分解，稳定水合物地层，提高井壁稳定性；同时本发明的降滤失剂可以有效抑制地层中水合物的分解，防止因水合物分解导致地层骨架结构被破坏从而导致井壁不稳定，以及因分解导致甲烷等气体侵入井筒，引发钻井安全事故等。

Description

一种可抑制天然气水合物分解的水基钻井液降滤失剂及其制 备方法与应用
技术领域
本发明涉及一种可抑制天然气水合物分解的水基钻井液降滤失剂及其制备方法与应用，尤其涉及一种可减少钻井液侵入和防止水合物分解的降滤失剂及其制备方法与应用，属于海洋或冻土天然气水合物开采钻井过程中水基钻井液添加剂技术领域。
背景技术
天然气水合物是在低温高压条件下，由轻烃等小分子做客体分子，水分子做主体分子构成的笼状晶体结构物质，因此其在海底地层和冻土地带可稳定存在。天然气水合物具有高能量密度、分布广泛、资源潜力大等优点，被认为是新世纪一种理想的新型绿色可替代能源。我国海域天然气水合物资源量巨大，初步估算和预测南海海域深水区天然气水合物资源量达643～772/845亿t油当量。
在钻进天然气水合物地层过程中，钻井液侵入水合物储层易引发井壁失稳。在高压低温条件下生成的水合物，对外界温压条件变化较为敏感，降低压力或升高温度均会引发水合物分解。因此，在钻进含水合物地层时，为防止水合物发生分解，维持井壁稳定，一般井筒内压力大于地层孔隙压力，但如此则会提高井筒中钻井液对水合物地层侵入量，然而侵入的钻井液中含有大量促进水合物分解的物质，如氯离子、钠离子、钙离子以及醇溶液等。所以当钻井液侵入水合物地层时，会促进近井地带水合物发生分解，水合物储层骨架结构发生破坏，从而导致井壁失稳。因此为保障井壁稳定，需向钻井液中加入降滤失剂，减少钻井液在地层中的滤失量。
同时，钻进水合物地层时钻头切削地层会产生大量热量，而这进一步加剧了近井地带水合物的分解。水合物分解所产生的气体会进入井筒，降低循环钻井液密度，导致钻井液流变性难以调控。另外，部分分解所产生的气体会在适宜的温度压力条件下与水分子再次结合形成水合物，此现象尤其会发生在井筒及防喷器内，从而导致防喷器和井筒堵塞，引发钻井安全事故。因此抑制地层中水合物发生分解，对保障水合物地层安全钻井具有重要意义。
中国专利文件CN109321215A(申请号201811304730.5)提供了一种适用于天然气水合物地层钻井的水合物分解抑制剂，其包含以下原料：聚3-亚甲基2-吡咯烷酮、卵磷脂、聚N-乙烯基吡咯烷酮。其将抑制剂加入反应釜后观测水合物分解速率和完全分解时间发现，抑制剂可改善水合物分解效果，降低水合物分解速率，并且随着抑制剂浓度增加，其抑制水合物分解的作用显著增加。虽然此抑制剂可与深水钻井液配伍，但无法降低钻井液滤失量，防止钻井液侵入地层。
中国专利文件CN104449600A(申请号201410606965.5)提供了一种具有天然气水合物抑制作用的钻井液降滤失剂，其通过N-取代丙烯酰胺和N-乙烯基己内酰胺共聚作为具有水合物抑制性能的钻井液降滤失剂。此降滤失剂在降低钻井液滤失量的同时可以抑制水合物的二次生成，以一种试剂实现两种功能，降低了钻井液成本，在提高水合物抑制性能和降滤失性能的前提下保障了钻井液的稳定性。但此降滤失剂不具有抑制水合物分解的功能，无法抑制地层中的水合物发生分解，并未从根源上解决水合物二次生成的问题。
因此，需要研发一种适用于天然气水合物地层钻井，在减少钻井液滤失量，防止钻井液的侵入同时，具有稳定水合物地层的试剂。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种可抑制天然气水合物分解的水基钻井液降滤失剂及其制备方法与应用。本发明的降滤失剂可有效降低钻井液滤失量，防止近井地带的水合物储层因钻井液侵入而发生分解，同时可抑制地层中的水合物发生分解，稳定水合物地层，提高井壁稳定性。
本发明的技术方案如下：
一种可抑制天然气水合物分解的水基钻井液降滤失剂，所述的降滤失剂是通过硅烷偶联剂KH570对纳米二氧化硅进行接枝改性，改性后的纳米二氧化硅与丙烯酰胺 (AM)，对苯乙烯磺酸钠，N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)进行自由基聚合制备得到的。
根据本发明，上述可抑制天然气水合物分解的水基钻井液降滤失剂的制备方法，包括步骤如下：
(1)将纳米二氧化硅分散于乙醇水溶液中得到纳米二氧化硅分散液；向所得纳米二氧化硅分散液中加入硅烷偶联剂进行反应，然后经过滤、洗涤、干燥，得到改性纳米二氧化硅；
(2)将步骤(1)所得改性纳米二氧化硅加入水中，搅拌混合均匀后，升温至 50-80℃；加入丙烯酰胺(AM)，对苯乙烯磺酸钠(SSS)，N-乙烯基吡咯烷酮 (NVP)，调节体系pH，然后通氮气；最后加入引发剂进行搅拌反应，经过滤、干燥，得到可抑制天然气水合物分解的水基钻井液降滤失剂。
根据本发明，优选的，步骤(1)中所述的纳米二氧化硅的粒径为200-300nm。
根据本发明，优选的，步骤(1)中所述的纳米二氧化硅分散液中纳米二氧化硅的质量分数为5-15％；所述的乙醇水溶液中乙醇的质量分数为8-25％。
根据本发明，优选的，步骤(1)中所述的纳米二氧化硅分散液的制备方法如下：将纳米二氧化硅加入乙醇水溶液中，依次进行搅拌和超声分散，得到纳米二氧化硅分散液；所述的搅拌时间为15-30min，搅拌速率为300-500r/min；所述的超声分散时间为20-40min。
根据本发明，优选的，步骤(1)中所述的硅烷偶联剂与纳米二氧化硅的质量比为1-3:1。
根据本发明，优选的，步骤(1)中所述的反应温度为40-80℃，进一步优选为 60-70℃；所述的反应时间为90-150min；所述的洗涤为用无水乙醇洗涤3-4次；所述的干燥温度为60-80℃，干燥时间为8-16h。
根据本发明，步骤(1)中所述的硅烷偶联剂为KH570，其结构式如式Ⅰ所示：
Figure BDA0003300280170000031
根据本发明，步骤(1)所述改性纳米二氧化硅的结构示意如式Ⅱ所示：
Figure BDA0003300280170000032
式Ⅱ中，A为硅烷偶联剂KH570。
根据本发明，优选的，步骤(2)中所述的改性纳米二氧化硅与水的质量比为 0.01-0.1:1，进一步优选为0.03-0.09:1。
根据本发明，优选的，步骤(2)中所述的丙烯酰胺、对苯乙烯磺酸钠和N-乙烯基吡咯烷酮的质量比为1-4:1-2:1-5。
根据本发明，优选的，步骤(2)中所述的丙烯酰胺、对苯乙烯磺酸钠和N-乙烯基吡咯烷酮的总质量与改性纳米二氧化硅的质量比为5-20:1。
根据本发明，优选的，步骤(2)中，使用质量分数为5％的氢氧化钠溶液调节体系的pH为7-10；所述的通氮气的时间为25-35min。
根据本发明，优选的，步骤(2)中所述的引发剂为偶氮二异丁晴、过硫酸铵或亚硫酸氢钠；所述的引发剂的质量为丙烯酰胺、对苯乙烯磺酸钠和N-乙烯基吡咯烷酮的总质量的0.3-3％，进一步优选为1.5-2.5％。
根据本发明，优选的，步骤(2)中所述的反应温度为50-80℃，进一步优选为60-80℃；所述的反应时间为3-5h。
根据本发明，优选的，步骤(2)中所述的干燥为在60-80℃下真空干燥10-18h。
根据本发明，步骤(2)中得到的可抑制天然气水合物分解的水基钻井液降滤失剂的结构示意如式Ⅲ所示：
Figure BDA0003300280170000041
式Ⅲ中，R为
Figure BDA0003300280170000042
根据本发明，上述可抑制天然气水合物分解的水基钻井液降滤失剂的应用，作为降滤失剂降低钻井液的滤失量，抑制天然气水合物分解；优选的，所述的可抑制天然气水合物分解的水基钻井液降滤失剂在钻井液中的加入量为1-2wt％。
本发明的技术特点及有益效果如下：
1、本发明提供的降滤失剂具有良好的降滤失效果。由于纳米二氧化硅颗粒粒径较小，因此可有效封堵纳米孔隙及微裂缝；所接枝聚合物可提高钻井液粘度，并易与钻井液中高聚物形成空间网状结构，可有效降低钻井液的滤失量，减少钻井液侵入程度，因此二者结合可有效减少钻井液侵入水合物地层，防止近井地带水合物发生分解，避免水合物储层骨架结构发生破坏，从而稳定井壁。
2、本发明提供的降滤失剂中的N-乙烯基吡咯烷酮在聚合后可吸附在水合物晶层表面，与水合物相互作用，阻碍水合物中甲烷分子的运移从而抑制水合物的分解。同时本发明的降滤失剂中苯乙烯磺酸钠、丙烯酰胺可提高钻井液粘度，对水合物分解时的物质运移存明显阻碍作用，进一步阻止了水合物的分解，从而具有稳定水合物地层的作用，防止因水合物分解导致地层骨架结构被破坏从而导致井壁不稳定，以及因分解导致甲烷等气体侵入井筒，引发钻井安全事故等。
3.本发明提供的降滤失剂成功解决了钻进水合物地层时钻井液侵入导致水合物分解以及地层中水合物分解导致井壁坍塌的问题，达到一剂多效的目的，在有效减少钻井成本的同时，保障了钻进水合物地层时的钻井安全，具有较高的经济和使用价值。
附图说明
图1为实施例1制备的可抑制天然气水合物分解的水基钻井液降滤失剂的红外光谱图。
图2为试验例1中各个水基钻井液体系的滤失量对比图。
图3为试验例2中加入纯水后水合物分解过程的压力随时间变化图，其中横坐标为时间，纵坐标为压力。
图4为试验例2中加入纯水后水合物的分解过程图，其中横坐标为时间，纵坐标为水合物厚度。
图5为试验例2中加入对比例2所制备聚合物降滤失剂PASN后水合物分解过程的压力随时间变化图，其中横坐标为时间，纵坐标为压力。
图6为试验例2中加入对比例2所制备聚合物降滤失剂PASN后水合物的分解过程图，其中横坐标为时间，纵坐标为水合物厚度。
图7为试验例2中加入实施例1所制备降滤失剂后水合物分解过程的压力随时间变化图，其中横坐标为时间，纵坐标为压力。
图8为试验例2中加入实施例1所制备降滤失剂后水合物的分解过程图，其中横坐标为时间，纵坐标为水合物厚度。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，但不限于此。
同时下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂、材料和设备，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
实施例中所用纳米二氧化硅颗粒的粒径为250nm。
实施例1
一种可抑制天然气水合物分解的水基钻井液降滤失剂的制备方法，包括步骤如下：
(1)将10g纳米二氧化硅颗粒加入90g质量分数为10％的乙醇水溶液中，然后将混合溶液在室温下先以350r/min的搅拌速率搅拌15min，然后超声分散30min，得到纳米二氧化硅分散液；将所得纳米二氧化硅分散液加热至65℃后，加入15g KH570，在65℃下反应120min，然后过滤，所得固体产物用无水乙醇洗涤3次，在 70℃下干燥12h，得到KH570改性纳米二氧化硅。
(2)将步骤(1)所得KH570改性纳米二氧化硅2g加入68g纯水中，搅拌混合均匀后，加入到配有搅拌器和冷凝装置的三口烧瓶中，升温至80℃，加入10g丙烯酰胺(AM)，10g对苯乙烯磺酸钠(SSS)以及10g N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)，使用质量分数为5％的氢氧化钠溶液调节体系的pH为8，然后通氮气30min；最后加入 0.5g引发剂偶氮二异丁晴，在80℃下搅拌反应3h；反应完成后，过滤，过滤所得固体产物在70℃下真空干燥10h，得到可抑制天然气水合物分解的水基钻井液降滤失剂，记为降滤失剂MN-PANS。
采用日本岛津IRTracer-100型红外光谱仪(KBr压片)对本实施实例1合成的可抑制天然气水合物分解的水基钻井液降滤失剂MN-PANS以及KH570改性纳米二氧化硅进行红外光谱分析，结果如图1所示。图中改性纳米二氧化硅(M-SiO2)在945cm-1和1097cm-1附近为硅氧键对称伸缩振动和反对称伸缩振动吸收峰，1633cm-1附近为碳碳双键伸缩振动吸收峰；降滤失剂MN-PANS在848cm-1附近为苯环对双取代振动吸收峰，3410cm-1附近为伯胺类N-H键振动吸收峰，1888cm-1附近为羰基键伸缩振动吸收峰。通过对比，可以发现改性后的纳米二氧化硅存在所接枝的丙烯酰胺、对苯乙烯磺酸钠以及N-乙烯基吡咯烷酮的特征官能团吸收峰，这说明纳米颗粒上完成接枝所需单体，形成了纳米二氧化硅接枝聚合物核壳结构，成功合成了降滤失剂MN-PASN。
实施例2
一种可抑制天然气水合物分解的水基钻井液降滤失剂的制备方法，包括步骤如下：
(1)将10g纳米二氧化硅颗粒加入90g质量分数为10％的乙醇水溶液中，然后将混合溶液在室温下先以350r/min的搅拌速率搅拌15min，然后超声分散30min，得到纳米二氧化硅分散液；将所得纳米二氧化硅分散液加热至65℃后，加入15g KH570，在65℃下反应120min，然后过滤，所得固体产物用无水乙醇洗涤3次，在 70℃下干燥12h，得到KH570改性纳米二氧化硅。
(2)将步骤(1)所得KH570改性纳米二氧化硅5g加入55g纯水中，搅拌混合均匀后，加入到配有搅拌器和冷凝装置的三口烧瓶中，升温至70℃，加入15g丙烯酰胺(AM)，5g对苯乙烯磺酸钠(SSS)以及20g N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)，使用质量分数为5％的氢氧化钠溶液调节体系的pH为8，后通氮气30min；最后加入0.8g 引发剂偶氮二异丁晴，在70℃下搅拌反应3h；反应完成后，过滤，过滤所得固体产物在70℃下真空干燥10h，得到可抑制天然气水合物分解的水基钻井液降滤失剂。
实施例3
一种可抑制天然气水合物分解的水基钻井液降滤失剂的制备方法，包括步骤如下：
(1)将10g纳米二氧化硅颗粒加入90g质量分数为10％的乙醇水溶液中，然后将混合溶液在室温下先以350r/min的搅拌速率搅拌15min，然后超声分散30min，得到纳米二氧化硅分散液；将所得纳米二氧化硅分散液加热至65℃后，加入15g KH570，在65℃下反应120min，然后过滤，所得固体产物用无水乙醇洗涤3次，在 70℃下干燥12h，得到KH570改性纳米二氧化硅。
(2)将步骤(1)所得KH570改性纳米二氧化硅5g加入60g纯水中，搅拌混合均匀后，加入到配有搅拌器和冷凝装置的三口烧瓶中，升温至60℃，加入15g丙烯酰胺(AM)，10g对苯乙烯磺酸钠(SSS)以及10g N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)，使用质量分数为5％的氢氧化钠溶液调节体系的pH为8然后通氮气30min；最后加入0.8g 引发剂偶氮二异丁晴，在60℃下搅拌反应4h，过滤，过滤所得固体产物在70℃下真空干燥10h，得到可抑制天然气水合物分解的水基钻井液降滤失剂。
对比例1
一种水基钻井液降滤失剂的制备方法，包括步骤如下：
将10g纳米二氧化硅颗粒加入90g质量分数为10％的乙醇水溶液中，然后将混合溶液在室温下先以350r/min的搅拌速率搅拌15min，然后超声分散30min，得到纳米二氧化硅分散液；将所得纳米二氧化硅分散液加热至65℃后，加入15g KH570，在 65℃下反应120min，然后过滤，所得固体产物用无水乙醇洗涤3次，在70℃下干燥 12h，得到KH570改性纳米二氧化硅，即为水基钻井液降滤失剂。
对比例2
一种水基钻井液聚合物降滤失剂的制备方法，包括步骤如下：
将60g纯水加入到配有搅拌器和冷凝装置的三口烧瓶中，升温至80℃，加入10g 丙烯酰胺(AM)，10g对苯乙烯磺酸钠(SSS)以及10g N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)，使用质量分数为5％的氢氧化钠溶液调节体系的pH为8，然后通氮气30min；最后加入0.5g引发剂偶氮二异丁晴，在80℃下搅拌反应3h，过滤，过滤所得固体产物在 70℃下真空干燥10h，得到水基钻井液聚合物降滤失剂PASN。
试验例1
分别测量基础盐水钻井液体系(体系1)、加入对比例1所得KH570改性纳米二氧化硅(体系2)、加入对比例2所得聚合物PASN(体系3)、加入对比例1所得改性纳米二氧化硅+对比例2所得聚合物降滤失剂PASN(体系4)，以及加入实施例1 所得降滤失剂MN-PASN后钻井液体系(体系5)的滤失量。试验例中所述“％”为比例为质量百分比。
体系1：4％膨润土+0.5％CaCl2+1％DSP-1+10％NaCl+5％KCl，其余为水。
体系2：4％膨润土+0.5％CaCl2+1％DSP-1+10％NaCl+5％KCl+1％对比例1所得KH570改性纳米二氧化硅，其余为水。
体系3：4％膨润土+0.5％CaCl2+1％DSP-1+10％NaCl+5％KCl+1％对比例2所得聚合物降滤失剂PASN，其余为水。
体系4：4％膨润土+0.5％CaCl2+1％DSP-1+10％NaCl+5％KCl+0.5％对比例2所得聚合物降滤失剂PASN+0.5％对比例1所得KH570改性纳米二氧化硅，其余为水。
体系5：4％膨润土+0.5％CaCl2+1％DSP-1+10％NaCl+5％KCl+1％实施例1所得降滤失剂MN-PASN，其余为水。
仪器使用及测量方法符合石油天然气工业钻井液现场测试GB/T16783.1-2014。
其结果如图2所示，通过对比可以发现，单独加入KH570改性纳米二氧化硅和聚合物降滤失剂PASN对钻井液降滤失效果不明显。同时，两种混合后仍无法有效减少钻井液滤失量。而加入本发明实施例1制备的降滤失剂MN-PASN可有效减少钻井液滤失量。说明降滤失剂MN-PASN与盐水钻井液配伍良好。同时降滤失剂MN-PASN 与DSP-1发生协同作用，提高了钻井液粘度，从而大幅降低其滤失量。另外由于此体系为模拟海上现场钻井所用盐水钻井液体系，因此含盐量较高，而聚合物PASN抗盐性能较差，因此降滤失效果不明显，从而单独加入KH570改性纳米二氧化硅的效果比加入KH570改性纳米二氧化硅和聚合物降滤失剂PASN混合的效果好，从而说明实施例1所得降滤失剂MN-PASN抗盐性能较好。
试验例2
分别对纯水、对比例2制备的聚合物降滤失剂PASN和实施例1制备的降滤失剂 MN-PASN进行天然气水合物抑制性能的测试，具体步骤如下：
利用水合物实验装置进行测试，实验前，依次使用去离子水和乙醇对釜体清洗三次；在向釜体充入甲烷气体前，对釜体进行抽真空半小时。循环冷却至釜体温度达到 4℃，通入甲烷气体生成水合物。当水合物生成满并且稳定后，向釜体内加入测试样品，然后开始升温，设定恒定温度为25℃，水合物开始分解，并记录水合物分解过程和水合物分解过程中釜体内压力变化。
本试验例的测试样品为分别25g的纯水、25g浓度为1wt％的实施例1制备的降滤失剂MN-PASN水分散液以及25g浓度为1wt％的对比例2制备的聚合物降滤失剂 PASN。其结果如图3-8所示；图3为加入纯水后水合物分解过程的压力随时间变化图，其中横坐标为时间，纵坐标为压力；图4为加入纯水后水合物的分解过程图，其中横坐标为时间，纵坐标为水合物厚度；图5为加入对比例2所制备聚合物降滤失剂 PASN后水合物分解过程的压力随时间变化图，其中横坐标为时间，纵坐标为压力；图6为加入对比例2所制备聚合物降滤失剂PASN后水合物的分解过程图，其中横坐标为时间，纵坐标为水合物厚度；图7为加入实施例1制备的降滤失剂MN-PASN后水合物分解过程的压力随时间变化图，其中横坐标为时间，纵坐标为压力；图8为加入实施例1制备的降滤失剂MN-PASN后水合物分解的过程图，其中横坐标为时间，纵坐标为水合物厚度；。水合物分解过程图中，黑色为固相水合物，其上方为甲烷气体，下方为白色为液相溶液。
对照图3、图5和图7可以看出，加入纯水后，在初始压力为8.6MPa左右时，恒定温度为25℃不变，水合物完全分解的时间为98min左右；加入对比例2制备的聚合物降滤失剂PASN后，水合物完全分解的时间为100min左右；而加入本发明实施例1制备的降滤失剂后水合物完全分解时间延长至122min左右。同时对照图4、图6和图8的水合物分解过程，可以发现加入本发明制备的降滤失剂，可有效延缓水合物分解速率。综上可以得出，本发明制备的改性纳米二氧化硅降滤失剂可以有效延缓水合物的分解。因此，本发明制备的降滤失剂不仅可减少钻井液侵入水合物地层，也可通过抑制水合物分解进一步稳定地层。

Claims (10)

1.一种可抑制天然气水合物分解的水基钻井液降滤失剂，其特征在于，所述的降滤失剂通过硅烷偶联剂KH570对纳米二氧化硅进行接枝改性，改性后的纳米二氧化硅与丙烯酰胺，对苯乙烯磺酸钠，N-乙烯基吡咯烷酮进行自由基聚合制备得到的。
2.权利要求1所述的可抑制天然气水合物分解的水基钻井液降滤失剂的制备方法，包括步骤如下：
(1)将纳米二氧化硅分散于乙醇水溶液中得到纳米二氧化硅分散液；向所得纳米二氧化硅分散液中加入硅烷偶联剂进行反应，然后经过滤、洗涤、干燥，得到改性纳米二氧化硅；
(2)将步骤(1)所得改性纳米二氧化硅加入水中，搅拌混合均匀后，升温至50-80℃；加入丙烯酰胺，对苯乙烯磺酸钠，N-乙烯基吡咯烷酮，调节体系pH，然后通氮气；最后加入引发剂进行搅拌反应，经过滤、干燥，得到可抑制天然气水合物分解的水基钻井液降滤失剂。
3.根据权利要求2所述的水基钻井液降滤失剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的纳米二氧化硅的粒径为200-300nm；所述的纳米二氧化硅分散液中纳米二氧化硅的质量分数为5-15％；所述的乙醇水溶液中乙醇的质量分数为8-25％；
所述的纳米二氧化硅分散液的制备方法如下：将纳米二氧化硅加入乙醇水溶液中，依次进行搅拌和超声分散，得到纳米二氧化硅分散液；所述的搅拌时间为15-30min，搅拌速率为300-500r/min；所述的超声分散时间为20-40min。
4.根据权利要求2所述的水基钻井液降滤失剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的硅烷偶联剂与纳米二氧化硅的质量比为1-3:1。
5.根据权利要求2所述的水基钻井液降滤失剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的反应温度为40-80℃，优选为60-70℃；所述的反应时间为90-150min；所述的洗涤为用无水乙醇洗涤3-4次；所述的干燥温度为60-80℃，干燥时间为8-16h。
6.根据权利要求2所述的水基钻井液降滤失剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述的改性纳米二氧化硅与水的质量比为0.01-0.1:1，优选为0.03-0.09:1；所述的丙烯酰胺、对苯乙烯磺酸钠和N-乙烯基吡咯烷酮的质量比为1-4:1-2:1-5。
7.根据权利要求2所述的水基钻井液降滤失剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述的丙烯酰胺、对苯乙烯磺酸钠和N-乙烯基吡咯烷酮的总质量与改性纳米二氧化硅的质量比为5-20:1。
8.根据权利要求2所述的水基钻井液降滤失剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，使用质量分数为5％的氢氧化钠溶液调节体系的pH为7-10；所述的通氮气的时间为25-35min；
所述的引发剂为偶氮二异丁晴、过硫酸铵或亚硫酸氢钠；所述的引发剂的质量为丙烯酰胺、对苯乙烯磺酸钠和N-乙烯基吡咯烷酮的总质量的0.3-3％，优选为1.5-2.5％。
9.根据权利要求2所述的水基钻井液降滤失剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述的反应温度为50-80℃，优选为60-80℃；所述的反应时间为3-5h；所述的干燥为在60-80℃下真空干燥10-18h。
10.权利要求1所述的可抑制天然气水合物分解的水基钻井液降滤失剂的应用，作为降滤失剂降低钻井液的滤失量，抑制天然气水合物分解；所述的可抑制天然气水合物分解的水基钻井液降滤失剂在钻井液中的加入量为1-2wt％。
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