CN114634801A

CN114634801A - 一种油基钻井液用两亲纳米二氧化硅固体乳化剂及其制备方法与应用

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Publication number: CN114634801A
Application number: CN202210233729.8A
Authority: CN
Inventors: 黄贤斌; 吕开河; 曹立虎; 刘锋报; 黎剑; 孙金声; 孟旭
Original assignee: China University of Petroleum East China
Current assignee: China University of Petroleum East China
Priority date: 2022-03-10
Filing date: 2022-03-10
Publication date: 2022-06-17
Anticipated expiration: 2042-03-10
Also published as: CN114634801B

Abstract

本发明提供了一种油基钻井液用两亲纳米二氧化硅固体乳化剂及其制备方法与应用。其制备方法，包括步骤：将水、长链季铵盐表面活性剂和无水乙醇混合均匀后加入纳米二氧化硅，超声处理，得到混合液；在氮气保护下，将疏水单体和酯类单体加入混合溶中，搅拌形成乳状液；之后向乳状液中加入引发剂，进行反应；反应完成后，冷却至室温，得到白色乳液；将得到的白色乳液破乳后抽滤、洗涤，得到两亲纳米二氧化硅乳化剂。本发明的两亲纳米二氧化硅乳化剂，加入到油基钻井液中之后能够高效稳定油包水乳液并形成弱的空间网状结构，来提高油基钻井液的乳液稳定性和沉降稳定性，解决了现用油基钻井液在高温条件下乳液稳定性较差的问题。

Description

一种油基钻井液用两亲纳米二氧化硅固体乳化剂及其制备方法与应用

技术领域

本发明涉及一种油基钻井液用两亲纳米二氧化硅固体乳化剂及其制备方法与应用，属于石油工业的油田化学领域。

背景技术

随着石油天然气勘探开发向着更深、更复杂的地层发展，钻井过程中出现的问题越来越多。油基钻井液由于其优异的抗高温性能、泥页岩水化抑制性能、润滑性能、保护油气层等性能，已被广泛用于深井、超深井、水平井、大位移井和复杂地层条件下的油气钻探。

油基钻井液是以油为连续相，水作为分散相，并辅以适量亲油胶体、乳化剂、润湿剂以及加重材料混合而成的分散体系。油基钻井液稳定形式主要包括两个方面：乳液稳定性和沉降稳定性。乳液稳定性是指油基钻井液乳液自身的稳定性；沉降稳定性是指油基钻井液悬浮自身加重材料的稳定性。由于油基钻井液主要以乳液的形式存在，故油基钻井液是一种热力学不稳定体系，容易沉降、絮凝、聚结等。为了提高油基钻井液的稳定性，通常情况下会加入过量油基钻井液用乳化剂、润湿剂、而且钻井过程中也要不断加入乳化剂和润湿剂来补充高温消耗的处理剂。

高温对油基钻井液稳定性的影响十分严重，高温会导致油基钻井液乳化稳定性和悬浮稳定性变差。随着钻井深度的增加，井下温度越来越高，对油基钻井液本身的稳定性提出了更高的要求。单独靠提高乳化剂、润湿剂加量，一方面无法满足高温超高温条件下油基钻井液对乳化稳定性和悬浮稳定性的需要，另一方面也增加了工程成本。

研究发现固体颗粒具有提高乳化稳定性的作用，且相比于表面活性剂，具有额外的优势：稳定乳液所需的固体颗粒的浓度远小于表面活性剂的浓度，可减少表面活性剂的用量，节约成本；固体颗粒的毒性远低于表面活性剂，符合目前日趋严格的环保法规；由于固体颗粒本身的特性，当固体颗粒分布在油水界面形成乳液后，固体颗粒在两相界面的的吸附是不可逆的，乳液体系不易随外部环境变化而改变，稳定性比传统乳液稳定性好。因此，为了提高油基钻井液的高温乳液稳定性，可以加入适当的固体颗粒乳化剂。

另外，乳液的稳定性与固体颗粒的润湿性密切相关。亲水性颗粒的接触角小于90°，颗粒大部分体积浸入水相，倾向于形成稳定的O/W型乳液，亲油性颗粒的接触角大于90°，颗粒大部分体积浸入油相，倾向于形成稳定的W/O型乳液。而当两亲性颗粒处于油水界面时，吸附能最大，形成的乳液最稳定。由于无机材料的热稳定性更好，固体颗粒乳化剂大多为无机颗粒，其中，对纳米二氧化硅胶体颗粒的研究尤为广泛。但目前对纳米二氧化硅胶体颗粒的研究大多集中在表面整体疏水改性，使纳米二氧化硅成为完全的亲油胶体，作为固体颗粒乳化剂形成W/O型乳液。根据界面能可知当纳米二氧化硅为两亲性颗粒时，吸附能最大，形成的乳液最稳定。

因此，通过界面改性对纳米二氧化硅进行部分疏水改性，使纳米二氧化硅具有两亲性，具有更强的稳定乳液的能力，对于形成稳定的油基钻井液具有重要的意义。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种油基钻井液用两亲纳米二氧化硅固体乳化剂及其制备方法与应用。本发明的两亲纳米二氧化硅固体乳化剂，加入到油基钻井液中能够高效稳定油包水乳液并形成弱的空间网状结构，来提高油基钻井液的乳液稳定性和沉降稳定性，解决了现用油基钻井液在高温条件下乳液稳定性较差的问题。

本发明的技术方案如下：

一种油基钻井液用两亲纳米二氧化硅固体乳化剂的制备方法，包括步骤如下：

(1)将水、长链季铵盐表面活性剂和无水乙醇混合均匀后加入纳米二氧化硅，超声处理，得到混合液；

(2)在氮气保护下，将疏水单体和酯类单体加入步骤(1)所得混合溶中，搅拌形成乳状液；之后向乳状液中加入引发剂，进行反应；反应完成后，冷却至室温，得到白色乳液；

(3)将步骤(2)得到的白色乳液破乳后抽滤、洗涤，得到油基钻井液用两亲纳米二氧化硅固体乳化剂。

根据本发明优选的，步骤(1)中所述纳米二氧化硅的粒径为10-100nm；所述纳米二氧化硅的质量与水的体积之比为1g:50-200mL。

根据本发明优选的，步骤(1)中所述长链季铵盐表面活性剂为双十四烷基二甲基氯化铵、双十八烷基二甲基氯化铵、双十六烷基二乙基氯化铵、双十八烷基二乙基氯化铵中的一种或两种以上的组合；所述长链季铵盐表面活性剂与纳米二氧化硅的质量比为0.05-0.2:1。

根据本发明优选的，步骤(1)中所述无水乙醇的体积与纳米二氧化硅的质量之比为5-20mL:1g。

根据本发明优选的，步骤(1)中所述超声处理的时间为30-60分钟。

根据本发明优选的，步骤(2)中所述疏水单体为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、甲基乙烯基环硅氧烷、甲基乙烯基二乙氧基硅烷、甲基乙烯基二甲氧基硅烷中的一种或两种以上的组合；所述疏水单体与纳米二氧化硅的质量比为0.015-0.4:1，进一步优选为0.1-0.3:1。

根据本发明优选的，步骤(2)中所述酯类单体为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸叔丁酯中的一种或两种以上的组合；所述酯类单体与纳米二氧化硅的质量比为0.015-0.2:1，进一步优选为0.05-0.1:1。

根据本发明优选的，步骤(2)中所述搅拌的速率为2000-10000r/min；所述搅拌的时间为5-30min。

根据本发明优选的，步骤(2)中所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、亚硫酸氢钠、过氧化氢中的一种或两种；所述引发剂的加入量为纳米二氧化硅质量的0.05-0.5％。

根据本发明优选的，步骤(2)中所述反应的温度为50-80℃，所述反应的时间为4-8h。

根据本发明优选的，步骤(3)中所述破乳方法为向乳液中加入氯化钠或离心，所述氯化钠的加入量为乳液质量的5-20％；所述洗涤为使用乙醇洗涤3-5次。

本发明还提供了上述制备方法制备得到的油基钻井液用两亲纳米二氧化硅固体乳化剂；所得油基钻井液用两亲纳米二氧化硅乳化剂是白色粉末状固体。

根据本发明，上述油基钻井液用两亲纳米二氧化硅固体乳化剂的应用，作为乳化剂用于稳定油基钻井液；具体应用方法如下：将所得油基钻井液用两亲纳米二氧化硅固体乳化剂加入油基钻井液中，加入量为5-20g/L。

本发明的技术特点及有益效果如下：

1、本发明以长链季铵盐表面活性剂、疏水性单体和酯类单体和纳米二氧化硅为主要原料，通过对二氧化硅进行部分疏水改性得到的两亲性纳米二氧化硅固体乳化剂，使用长链季铵盐表面活性剂作为润湿剂调整纳米二氧化硅亲疏水特性，使其能够稳定分散在反应体系的乳液界面处，然后采用界面改性法，使用疏水单体和酯类单体在油相中聚合反应包覆在二氧化硅表面，实现对二氧化硅进行部分疏水改性。本发明所得的乳化剂为半侧包覆一层含有疏水链的两亲性纳米二氧化硅，克服了以往纳米二氧化硅的亲水性难以调控，导致其在油水界面分布难以与疏水改性匹配的问题。

2、本发明所得两亲纳米二氧化硅固体乳化剂能够显著提升油基钻井液的乳液稳定性，提高破乳电压；并且研制的两亲纳米二氧化硅乳化剂有利于提高油基钻井液的沉降稳定性，提高悬浮重晶石和钻屑的能力。这是由于油基钻井液属于油包水乳液，故乳液稳定性在一定程度上决定了油基钻井液的稳定性。固体颗粒在油水界面的排布不同于表面活性剂，吸附于油水界面的固体颗粒形成紧密排列的单层膜或多层膜结构，形成的结构膜能够有效阻止乳液液滴的聚并，提高乳液的稳定性。另外这种膜结构具有一定的强度，在钻井液中会形成网络结构，提高钻井液对重晶石和钻屑的能力。

3、本发明所得两亲纳米二氧化硅固体乳化剂能够起到一定的封堵作用，改善油基钻井液的滤失性能；同时两亲纳米二氧化硅乳化剂形成的乳液有良好的高温稳定性。这是由于固体颗粒本身的特性，当固体颗粒分布在油水界面形成乳液后，固体颗粒在两相界面的的吸附几乎是不可逆的，乳液体系不易随外部环境变化而改变，高温稳定性比传统乳液稳定性好。

4、本发明两亲纳米二氧化硅固体乳化剂的制备周期较短、产率高、副产物少且无害。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员经改进或润饰的所有其它实例，都属于本发明保护的范围。

实施例中所用原料均为常规原料，可市购获得；所述方法如无特殊说明均为现有技术。

实施例中所用纳米二氧化硅的直径为100nm，江苏先丰纳米材料科技有限公司有售；

所用双十四烷基二甲基氯化铵、双十八烷基二甲基氯化铵淄博沃森环保科技有限公司有售。

实施例1

(1)将100mL蒸馏水、0.1g双十四烷基二甲基氯化铵、10mL无水乙醇混合均匀后，加入1g纳米二氧化硅，超声处理40分钟，得到混合液。

(2)在氮气保护下，将0.1g乙烯基三乙氧基硅烷、0.1g乙烯基三甲氧基硅烷和0.1g甲基丙烯酸甲酯加入到步骤(1)所得混合液中，以10000r/min的速率高速搅拌20min，形成乳状液。之后向乳状液中加入0.003g过硫酸钾，在60℃下反应6h后停止搅拌，自然冷却至室温，得到白色乳液。

(3)向步骤(2)得到的白色乳液中加入11g氯化钠破乳后抽滤，抽滤所得产物用乙醇洗涤3次，得到油基钻井液用两亲纳米二氧化硅固体乳化剂。

实施例2

(1)将150mL蒸馏水、0.1g双十四烷基二甲基氯化铵、15mL无水乙醇混合均匀后，加入1g纳米二氧化硅，超声处理40分钟，得到混合液。

(2)在氮气保护下，将0.075g乙烯基三乙氧基硅烷、0.075g乙烯基三甲氧基硅烷和0.1g甲基丙烯酸甲酯加入到步骤(1)所得混合液中，以10000r/min的速率高速搅拌20min，形成乳状液。之后向乳状液中加入0.001g过硫酸钾，在60℃下反应8h后停止搅拌，自然冷却至室温，得到白色乳液。

(3)向步骤(2)得到的白色乳液中加入16g氯化钠破乳后抽滤，抽滤所得产物用乙醇洗涤3次，得到油基钻井液用两亲纳米二氧化硅固体乳化剂。

实施例3

(1)将150mL蒸馏水、0.075g双十八烷基二甲基氯化铵、15mL无水乙醇混合均匀后，加入1g纳米二氧化硅，超声处理30分钟，得到混合液。

(2)在氮气保护下，将0.075g甲基乙烯基二乙氧基硅烷、0.075g乙烯基三甲氧基硅烷和0.1g丙烯酸甲酯加入到步骤(1)所得混合液中，以10000r/min的速率高速搅拌20min，形成乳状液。之后向乳状液中加入0.001g过硫酸钾，在60℃下反应8h后停止搅拌，自然冷却至室温，得到白色乳液。

实施例4

(1)将200mL蒸馏水、0.075g双十八烷基二甲基氯化铵、15mL无水乙醇混合均匀后，加入1g纳米二氧化硅，超声处理30分钟，得到混合液。

(2)在氮气保护下，将0.075g甲基乙烯基二乙氧基硅烷、0.075g甲基乙烯基二甲氧基硅烷和0.1g丙烯酸叔丁酯加入到步骤(1)所得混合液中，以10000r/min的速率高速搅拌20min，形成乳状液。之后向乳状液中加入0.001g过硫酸钾，在60℃下反应8h后停止搅拌，自然冷却至室温，得到白色乳液。

(3)向步骤(2)得到的白色乳液中加入21g氯化钠破乳后抽滤，抽滤所得产物用乙醇洗涤3次，得到油基钻井液用两亲纳米二氧化硅固体乳化剂。

实施例5

(1)将200mL蒸馏水、0.075g双十八烷基二甲基氯化铵、10mL无水乙醇混合均匀后，加入1g纳米二氧化硅，超声处理30分钟，得到混合液。

(2)在氮气保护下，将0.05g甲基乙烯基环硅氧烷、0.075g甲基乙烯基二甲氧基硅烷和0.1g丙烯酸叔丁酯加入到步骤(1)所得混合液中，以10000r/min的速率高速搅拌20min，形成乳状液。之后向乳状液中加入0.001g过硫酸钾，在60℃下反应8h后停止搅拌，自然冷却至室温，得到白色乳液。

(3)向步骤(2)得到的白色乳液中加入20g氯化钠破乳后抽滤，抽滤所得产物用乙醇洗涤3次，得到油基钻井液用两亲纳米二氧化硅固体乳化剂。

对比例1

一种油基钻井液用纳米二氧化硅固体乳化剂的制备方法如实施例1所述，所不同的是：在步骤(2)中不加入酯类单体甲基丙烯酸甲酯，其他条件与实施例1相同。

对比例2

一种油基钻井液用纳米二氧化硅固体乳化剂的制备方法如实施例1所述，所不同的是：在步骤(1)中，未加入双十四烷基二甲基氯化铵，其他条件与实施例1相同。

对比例3

一种油基钻井液用纳米二氧化硅固体乳化剂的制备方法如实施例1所述，所不同的是：在步骤(2)中不加入疏水单体乙烯基三乙氧基硅烷和乙烯基三甲氧基硅烷，其他条件与实施例1相同。

对比例4

一种油基钻井液用纳米二氧化硅固体乳化剂的制备方法如实施例1所述，所不同的是：在步骤(1)中，加入十四烷基三甲基氯化铵代替双十四烷基二甲基氯化铵，其他条件与实施例1相同

试验例

对实施例1-5以及对比例1-4制备的油基钻井液用纳米二氧化硅固体乳化剂进行如下性能评价。

1、乳液沉降稳定性能评价

乳液稳定性是油基钻井液获得其他性能的基础。为直观评价两亲纳米二氧化硅乳化剂对乳液稳定性的影响，采用分层实验来研究两亲纳米二氧化硅乳化剂在不同加量下乳液放置一段时间后的分层情况。

分别在烧杯中加入2.5g Span80和80mL5号白油，接着分别加入1.0g实施例以及对比例样品，使用高剪切速率乳化仪来进行搅拌，搅拌速度为5000r/min，搅拌分散均匀；然后继续加入20mL蒸馏水，继续高速(5000r/min)搅拌20min，最后将配制好的样品转移至100mL具塞量筒中，室温下静置72h后，测量每个样品瓶中上层油析出的体积。

表1放置72h后各个乳液样品的分层状况

由表1可以看出本发明制备的两亲纳米二氧化硅固体乳化剂对乳液稳定性有积极作用。对于没有加乳化剂的乳液，72h放置之后出现较为严重的破乳现象，上层油析出了25.2mL。加入两亲纳米二氧化硅固体乳化剂后，破乳现象得到明显改善，上层油体积明显减少。表明本发明实施例制备的两亲纳米二氧化硅固体乳化剂可以提高乳液的稳定性。

2、乳液低剪切速率粘度评价

分别在烧杯中加入2.5g Span80和80mL5号白油，接着分别加入1.0g实施例以及对比例样品，使用高剪切速率乳化仪来进行搅拌，搅拌速度为5000r/min，搅拌分散均匀；然后继续加入20mL蒸馏水，继续高速(5000r/min)搅拌20min。取一定量(2.0g)分散好的样品，使用哈克流变仪测定不同样品在剪切速率为0.01s^-1条件下的粘度。测试在20.0℃条件下进行。

表2各个乳液样品在0.01s^-1下的粘度

低剪切速率下的粘度与乳液体系沉降速率具有良好的相关性，低剪切速率下的粘度越大，沉降稳定性越好。由表2可以看出，相对于未加乳化剂的乳液，加入本发明的两亲纳米二氧化硅固体乳化剂后，乳液在剪切速率为0.01s^-1下的粘度提高数十倍，粘度升高导致乳液聚并困难，达到提高乳液稳定性的目的。

3、乳液悬浮稳定性评价

分别向油基钻井液中加入实施例以及对比例制备的乳化剂，置于高速搅拌机下高速(10000rpm)剪切20min。然后将钻井液转移至老化罐中，将配制的油基钻井液在220℃老化16h。老化完毕后，冷却至25℃静置72h，分别测量钻井液液柱上部(游离液下层)密度ρtop和底部的密度ρbot。然后计算静态沉降因子来评价乳液的悬浮稳定性。静态沉降因子SF的计算公式如下：

SF＝ρ_bo_t/(ρ_to_p+ρ_bo_t)

钻井液密度根据国标《GB/T 16783.2-2012石油天然气工业钻井液现场测试第2部分:油基钻井液》来测定，其结果如表3所示。

油基钻井液配方为：5号白油300mL+3g乳化剂+3g辅乳化剂+3g有机土+6g降滤失剂+60g水+15g氯化钙+14g氧化钙，然后加入重晶石调整钻井液密度至2.0g/cm³。

其中乳化剂为实施例或对比例制备的乳化剂；

白油为常德市恒通石化助剂有限公司5号白油；

辅乳化剂为天津市雄冠科技发展有限公司生产的钻井液用抗高温乳化剂；

有机土为浙江华茂新材料有限公司生产的有机膨润土增稠流变剂BP-182；

降滤失剂为九江蓝卓新材料科技有限公司生产的油基钻井液降滤失剂D2532；

氯化钙为北京化学试剂公司的化学纯氯化钙；

重晶石为安康市汉滨区东香矿业公司生产的重晶石粉。

表3油基钻井液220℃老化后沉降因子

沉降因子SF能够在一定程度上反映钻井液的沉降稳定性。当SF为0.50时表示钻井液未发生沉降，大于0.52时表示钻井液沉降稳定性较差。由表3可以看出，当未加乳化剂时，油基钻井液老化后的沉降因子为0.6045，远大于0.52，表明未加两亲纳米二氧化硅乳化剂的油基钻井液在老化后悬浮稳定性极差。而加入本发明实施例制备的两亲纳米二氧化硅乳化剂后，老化后的沉降因子明显降至0.52以下，钻井液的沉降稳定性得到明显改善，也反映了该两亲纳米二氧化硅乳化剂具有较好的抗高温能力。

4、在钻井液体系中的评价

根据最新的国标《GB/T 16783.2-2012石油天然气工业钻井液现场测试第2部分:油基钻井液》来测定油基钻井液性能。然后，将配制的油基钻井液在220℃老化16h，再次参照上述标准测定油基钻井液的性能，其结果如表4所示。

油基钻井液配方为：5号白油300mL+3g乳化剂+3g辅乳化剂+3g有机土+6g降滤失剂+60g水+15g氯化钙+14g氧化钙，然后加入重晶石调整钻井液密度至1.5g/cm³。

其中乳化剂为实施例或对比例制备的乳化剂；

白油为常德市恒通石化助剂有限公司5号白油；

氯化钙为北京化学试剂公司的化学纯氯化钙；

重晶石为安康市汉滨区东香矿业公司生产的重晶石粉。

表4纳米二氧化硅固体乳化剂对油基钻井液性能的影响

如表4所示，相比于未加两亲纳米二氧化硅乳化剂的油基钻井液，加入1％两亲纳米二氧化硅固体乳化剂的油基钻井液具有更高的破乳电压，表明其乳液稳定性较未加两亲纳米二氧化硅固体乳化剂的油基钻井液更好；加入1％两亲纳米二氧化硅固体乳化剂的油基钻井液具有更高的塑性粘度和切力，表明其沉降稳定性较未加两亲纳米二氧化硅固体乳化剂的油基钻井液更好；加入1％两亲纳米二氧化硅固体乳化剂的油基钻井液具有更低的滤失量，表明两亲纳米二氧化硅固体乳化剂可以改善油基钻井液的滤失性能，起到封堵作用；加入1％两亲纳米二氧化硅固体乳化剂的油基钻井液老化后性能变化小，表明两亲纳米二氧化硅固体乳化剂可以提高油基钻井液的抗高温性能。两亲纳米二氧化硅固体乳化剂之所以能明显改善油基钻井液的性能，是由于两性二氧化硅可以稳定地分散在乳液界面，提高乳液稳定性，并且向两性二氧化硅作为二维纳米片状材料，可以有效提高钻井液中的细颗粒含量、提高钻井液的粘度，进而提高钻井液的沉降稳定性和降滤失性能。而对比例1中由于对二氧化硅的改性没有加入酯类单体，导致生产的二氧化硅表面不存在聚合物长链，对比例2没有使用表面活性剂，反应过程中乳液不稳定，产物性能差。对比例3中没有加入疏水单体，导致固体乳化剂失去乳化性能。对比例4中使用十四烷基三甲基氯化铵为表面活性剂，所得固体乳化剂的性能较差，这是因为本发明特定的表面活性剂作为润湿剂调整纳米二氧化硅亲疏水特性，使其能够稳定分散在反应体系的乳液界面处，而改变表面活性剂的种类，会导致固体乳化剂不起作用。因此，对比例对油基钻井液的乳化能力较差，不能稳定分散在油基钻井液中，导致钻井液性能相比于实施例性能略差。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种油基钻井液用两亲纳米二氧化硅固体乳化剂的制备方法，包括步骤如下：

2.根据权利要求1所述的油基钻井液用两亲纳米二氧化硅固体乳化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述纳米二氧化硅的粒径为10-100nm；所述纳米二氧化硅的质量与水的体积之比为1g:50-200mL。

3.根据权利要求1所述的油基钻井液用两亲纳米二氧化硅固体乳化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述长链季铵盐表面活性剂为双十四烷基二甲基氯化铵、双十八烷基二甲基氯化铵、双十六烷基二乙基氯化铵、双十八烷基二乙基氯化铵中的一种或两种以上的组合；所述长链季铵盐表面活性剂与纳米二氧化硅的质量比为0.05-0.2:1。

4.根据权利要求1所述的油基钻井液用两亲纳米二氧化硅固体乳化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述无水乙醇的体积与纳米二氧化硅的质量之比为5-20mL:1g；所述超声处理的时间为30-60分钟。

5.根据权利要求1所述的油基钻井液用两亲纳米二氧化硅固体乳化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述疏水单体为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、甲基乙烯基环硅氧烷、甲基乙烯基二乙氧基硅烷、甲基乙烯基二甲氧基硅烷中的一种或两种以上的组合；所述疏水单体与纳米二氧化硅的质量比为0.015-0.4:1，优选为0.1-0.3:1。

6.根据权利要求1所述的油基钻井液用两亲纳米二氧化硅固体乳化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述酯类单体为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸叔丁酯中的一种或两种以上的组合；所述酯类单体与纳米二氧化硅的质量比为0.015-0.2:1，优选为0.05-0.1:1。

7.根据权利要求1所述的油基钻井液用两亲纳米二氧化硅固体乳化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述搅拌的速率为2000-10000r/min；所述搅拌的时间为5-30min；

所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、亚硫酸氢钠、过氧化氢中的一种或两种；所述引发剂的加入量为纳米二氧化硅质量的0.05-0.5％。

8.根据权利要求1所述的油基钻井液用两亲纳米二氧化硅固体乳化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述反应的温度为50-80℃，所述反应的时间为4-8h；

步骤(3)中所述破乳方法为向乳液中加入氯化钠或离心，所述氯化钠的加入量为乳液质量的5-20％；所述洗涤为使用乙醇洗涤3-5次。

9.权利要求1-8任一项所述本发明还提供了上述制备方法制备得到的油基钻井液用两亲纳米二氧化硅固体乳化剂。

10.权利要求9所述的油基钻井液用两亲纳米二氧化硅固体乳化剂的应用，作为乳化剂用于稳定油基钻井液；具体应用方法如下：将所得油基钻井液用两亲纳米二氧化硅固体乳化剂加入油基钻井液中，加入量为5-20g/L。