CN115975610B - 一种钻井液及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
一种钻井液，其包括降滤失剂、纳微米封堵剂和增粘剂中的一种或多种，优选包括降滤失剂、纳微米封堵剂和增粘剂三种。其中，所述降滤失剂包括单体A、单体B、单体C、单体D和单体E形成的第一聚合物；所述纳微米封堵剂包括淀粉固体粒子以及单体F、单体G、单体H和单体I形成的第二聚合物；所述增粘剂包括单体A、单体B、单体D、单体J和单体K形成的第三聚合物。本发明的钻井液利用甲酸盐加重剂中的盐离子与本发明的增粘剂和降滤失剂分子链上两性离子功能基团之间的超分子诱导作用，形成可逆、稳定的三维空间网络结构，显著提升无固相钻井液体系的抗温、抗钙性能，使其抗温可达180℃，抗钙离子15000mg/L。
Description
技术领域
本发明涉及油田钻井液技术领域，具体来讲，是涉及一种钻井液及其制备方法和应用。
背景技术
钻井液，是钻井过程中以其多种功能满足钻井工作需要的各种循环流体总称。为平衡地层压力和地层构造应力的需要，通常在钻井液中添加重晶石、碳酸钙、铁矿石等加重材料来提高钻井液密度，增加了钻井液中固相含量的占比，例如，采用密度为4.2g/cm3的重晶石将密度为1.0g/cm3的基液加重至1.8g/cm3，其固相含量高达25％。钻井液中的大量固相是造成油气层损害的重要因素之一，尤其是采用重晶石等不可酸溶惰性材料加重的高密度钻井液体系，如何降低高密度钻井液体系中固相的含量，并阻止钻井液固相进入地层，是储层保护中的关键因素。抗高温高密度无固相钻井液技术可作为有效解决钻井液中固相对储层伤害的有效手段。
无固相钻井液一般是指不含粘土和不溶固体加重材料的钻井液体系，其密度通过可溶性盐调整，体系其它性能通过加入配套处理剂实现。根据使用的可溶性盐不同，无固相体系大体可分为无机盐类无固相和有机盐类无固相钻井液两大类。无机盐主要有NaCl、CaCl2、KCl、NaBr、BaBr2、磷酸盐等，有机盐主要为甲酸盐，如：NaCOOH、KCOOH、CsCOOH等。其它配伍处理剂主要为增粘剂、提切剂、降滤失剂、润滑剂、缓蚀剂、缓冲剂等。
目前，抗高温高密度无固相钻井液技术以英国Cabot公司的甲酸铯/钾无固相钻完井液体系为代表。室内实验结果表明该体系密度最高达2.30g/cm3，抗温达200℃，具有无固相、循环当量密度(ECD)较低、密度可调范围宽、耐高温、强抑制、低腐蚀、抗污染、环境适应性好、保护油气层、摩阻小等优点。作为钻井液在现场应用时，最高密度为1.63g/cm3，最高温度177℃，但是关于该体系的抗钙性能还未有相关报道。
此外，现有技术中，专利ZL201210260642.6介绍了一种抗高温高密度甲酸盐聚磺钻井液体系，以丙烯酰胺与2-丙烯酰胺基-2-甲基磺酸共聚物作为增粘剂，磺化酚醛树脂、磺化褐煤树脂等磺化材料作为降滤失剂。该体系密度最高达2.5g/cm3，抗温达180℃，抗盐饱和，但是抗钙只能达到1000mg/L。
专利ZL201410128956.X描述了一种抗高温高密度无固相甲酸盐钻井液体系，以雪弗龙-菲利普斯公司的聚合物产品Dristemp作为增粘剂，超低粘度聚阴离子纤维素作为降滤失剂，密度最高达2.3g/cm3，抗温达200℃，该体系在高温高密度条件下具有较强的稳定性、抑制性、润滑性及储层保护性能，但未提及抗盐、钙性能。
发明内容
为了克服现有技术存在的问题，本发明提供一种钻井液及其制备方法和应用。例如，本发明的目的之一在于提供一种具优异的抗温、抗钙能力的钻井液。
为了实现上述目的，本发明第一方面提供了一种钻井液，包括降滤失剂、纳微米封堵剂和增粘剂中的一种或多种。优选地，钻井液包括降滤失剂、纳微米封堵剂和增粘剂中的三种。
其中，所述降滤失剂包括单体A、单体B、单体C、单体D和单体E形成的第一聚合物；所述纳微米封堵剂包括淀粉固体粒子以及单体F、单体G、单体H和单体I形成的第二聚合物；所述增粘剂包括单体A、单体B、单体D、单体J和单体K形成的第三聚合物。
其中，单体A选自具有式(I)所示结构的单体；
单体B选自具有式(II)所示结构的单体；
单体C选自具有式(III)所示结构的单体；
单体D选自具有式(IV)所示结构的单体；
单体E选自具有式(V)所示结构的单体，
单体F选自丙烯酸、甲基丙烯酸和马来酸酐中的一种或多种；
单体G选自具有式(VI)所示结构的单体，
单体H选自具有式(VII)所示结构的单体，
单体I为二乙烯基苯；
单体J选自具有式(VIII)所示结构的单体，
单体K选自具有式(IX)所示结构的单体，
式(I)中，R1选自氢、C1～C5直链烷基、C3～C5支链烷基和C3～C5环烷基，优选为氢或C1～C5直链烷基，更优选为氢、甲基或乙基；
式(II)中，R2选自C1-C6的亚烷基，R3和R4相同或不同，各自独立地选自氢、C1～C10直链烷基、C3～C10支链烷基和C3～C10环烷基，优选为C1～C5直链烷基，更优选为甲基或乙基；
式(III)中，R5和R6相同或不同，各自独立地选自氢、C1～C5直链烷基、C3～C5支链烷基和C3～C5环烷基，优选为氢或C1～C5直链烷基，更优选为氢、甲基或乙基；
式(IV)中，R7和R8相同或不同，各自独立地选自氢、C1～C5直链烷基、C3～C5支链烷基和C3～C5环烷基，优选为氢或C1～C5直链烷基，更优选为氢、甲基或乙基；
式(V)中，R9选自氢、C1～C5直链烷基和C3～C5支链烷基，优选为氢或甲基，更优选为氢；
式(VI)中，R10和R11相同或不同，各自独立地选自氢、C1～C5直链烷基、C3～C5支链烷基或C3～C5环烷基，优选为氢或C1～C5直链烷基，更优选为氢、甲基或乙基；
式(VII)中，R12和R13相同或不同，各自独立地选自氢、C1～C5直链烷基、C3～C5支链烷基或C3～C5环烷基，优选为氢或C1～C5直链烷基，更优选为氢、甲基或乙基；
式(VIII)中，R14选自氢、C1～C5的直链烷基、C3～C5的支链烷基和C3～C5的环烷基；R15、R16和R17相同或不同，各自独立地选自C1～C5的直链烷基、C3～C5的支链烷基和C3～C5的环烷基；
式(IX)中，R18、R19和R20相同或不同，各自独立地选自氢、C1～C10的直链烷基、C3～C10的支链烷基和C3～C10的环烷基，优选选自C1～C5的直链烷基、C3～C5的支链烷基和C3～C5的环烷基，更优选为甲基或乙基。
根据本发明，式(IV)中，R7和R8不同时为氢；式(VII)中，R12为氢时，R13不为氢或甲基；式(IX)中，R18和R19不同时为氢。
在本发明的一些实施方式中，单体B选自2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、2-丙烯酰胺基-2-乙基丙磺酸和2-丙烯酰胺基-2-甲基丁磺酸中的一种或多种；单体C选自二烯丙基二甲基氯化铵、二烯丙基二乙基氯化铵和二烯丙基二丙基氯化铵中的一种或多种；单体G可选自苯乙烯和α-甲基苯乙烯中的一种或多种；单体H可选自丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯和乙基丙烯酸酯中的一种或多种；单体J可为丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵；单体K可为甲基丙烯酸二甲氨基乙酯。
在本发明的一些实施方式中，所述第一聚合物中，以重量份数计，衍生自单体A的结构单元的含量为50～97.5重量份，衍生自单体B的结构单元的含量为1～50重量份，衍生自单体C的结构单元的含量为0.1～8重量份，衍生自单体D的结构单元的含量为0.01～1重量份，衍生自单体E的结构单元的含量为0.001～2重量份；优选地，衍生自单体A的结构单元的含量为50～80重量份，衍生自单体B的结构单元的含量为15～45重量份，衍生自单体C的结构单元的含量为1～4重量份，衍生自单体D的结构单元的含量为0.1～0.7重量份，衍生自单体E的结构单元的含量为0.1～0.5重量份。
在本发明的一些实施方式中，所述第二聚合物中，以重量份数计，衍生自单体F的结构单元的含量为1～20重量份，优选为5～10重量份；衍生自单体G的结构单元的含量为5～20重量份，优选为10～15重量份；衍生自单体H的结构单元的含量为5～20重量份，优选为10～15重量份；衍生自单体I的结构单元的含量为0.1～1重量份，优选为2～6重量份。
在本发明的一些实施方式中，所述第三聚合物中，以重量份数计，衍生自单体A的结构单元的含量为1～99重量份，衍生自单体B的结构单元的含量为0.1～98重量份，衍生自单体D的结构单元的含量为0.001～5重量份，衍生自单体J的结构单元的含量为0.001～2重量份，衍生自单体K的结构单元的含量为0.01～10重量份；优选地，衍生自单体A的结构单元的含量为60～97.5重量份，衍生自单体B的结构单元的含量为1～50重量份，衍生自单体D的结构单元的含量为0.01～1重量份，衍生自单体J的结构单元的含量为0.01～1重量份，衍生自单体K的结构单元的含量为0.1～8重量份；更优选的，衍生自单体A的结构单元的含量为50～80重量份，衍生自单体B的结构单元的含量为15～45重量份，衍生自单体D的结构单元的含量为0.1～0.7重量份，衍生自单体J的结构单元的含量为0.1～0.3重量份，衍生自单体K的结构单元的含量为1～4重量份。
在本发明的一些实施方式中，所述钻井液还可包括pH缓冲剂、缓蚀剂、抑制剂、甲酸盐加重剂和润滑剂中的一种或多种，优选地，所述钻井液可包括pH缓冲剂、缓蚀剂、抑制剂、甲酸盐加重剂和润滑剂中的五种。
在本发明的一些实施方式中，所述钻井液中，以钻井液溶剂为100重量份计，所述降滤失剂的加入量为0.5～4重量份，优选为1～2重量份。
在本发明的一些实施方式中，所述钻井液中，以钻井液溶剂为100重量份计，所述纳微米封堵剂的加入量为0.5～4重量份，优选为2～3重量份。
在本发明的一些实施方式中，所述钻井液中，以钻井液溶剂为100重量份计，所述增粘剂的加入量为0.1～2重量份，优选为0.3～1重量份。
在本发明的一些实施方式中，所述钻井液中，以钻井液溶剂为100重量份计，所述pH缓冲剂的加入量为0.1～2重量份，优选为0.5～1重量份。
在本发明的一些实施方式中，所述钻井液中，以钻井液溶剂为100重量份计，所述缓蚀剂的加入量为0.5～2重量份，优选为1～1.5重量份。
在本发明的一些实施方式中，所述钻井液中，以钻井液溶剂为100重量份计，所述抑制剂的加入量为0.5～3重量份，优选为1～2重量份。
在本发明的一些实施方式中，所述钻井液中，以钻井液溶剂为100重量份计，所述润滑剂的加入量为0.5～4重量份，优选为2～3重量份。
在本发明的一些实施方式中，所述钻井液中，以钻井液溶剂为100重量份计，所述甲酸盐加重剂的加入量为10～280重量份。甲酸盐加重剂的加入量可以根据实际所需的钻井液密度进行调整。
根据本发明，所述钻井液使用的溶剂为水，如去离子水、工业用水等。
在本发明中，需要说明的是，在本发明的钻井液中，对所述降滤失剂、纳微米封堵剂、增粘剂、pH缓冲剂、缓蚀剂、抑制剂、甲酸盐加重剂和润滑剂的用量没有特别的限定，上述中各物质的加入量仅为一般情况或优选情况下的选择。
对于本发明的降滤失剂：
在本发明的一些实施方式中，所述降滤失剂的粘均分子量为50万～300万，优选为100万～200万。例如，可通过乌式粘度计法在25℃下即可测得所述降滤失剂的粘均分子量。
在本发明的一些实施方式中，所述降滤失剂的制备方法包括：
使包含上述单体A、单体B、单体C、单体D、单体E和溶剂的第一原料体系发生聚合反应，生成降滤失剂。
本发明中，单体A、单体B、单体C、单体D和单体E可简称为第一单体混合物。
在本发明的一些实施方式中，所述溶剂为水，优选为去离子水。优选地，在所述第一原料体系中，单体A、单体B、单体C、单体D和单体E的总质量的质量分数为10％～50％，优选为15％～40％，更优选为20％～30％。
在本发明的一些实施方式中，在所述第一原料体系中，所述溶剂的质量百分含量为50％～90％，优选为60％～85％，更优选为70％～80％。
在本发明的一些实施方式中，以第一单体混合物的总质量为100重量份计，单体A的含量为50～97.5重量份，单体B的含量为1～50重量份，单体C的含量为0.1～8重量份，单体D的含量为0.01～1重量份，单体E的含量为0.001～2重量份；优选地，单体A的含量为50～80重量份，单体B的含量为15～45重量份，单体C的含量为1～4重量份，单体D的含量为0.1～0.7重量份，单体E的含量为0.1～0.5重量份。
在本发明的一些实施方式中，所述第一原料体系的pH为4～12，优选为5～10，更优选为6～9，优选地，通过第一无机碱性物调节所述第一原料体系的pH，所述第一无机碱性物选自氢氧化钠、氢氧化钾和碳酸钠中的一种或多种，优选为氢氧化钠。
在本发明的一些实施方式中，所述第一原料体系中还可包括链转移剂，优选地，所述链转移剂选自甲酸钠、次磷酸钠、异丙醇、巯基乙醇、巯基乙酸、巯基丙醇和巯基丙酸中的一种或多种，优选为甲酸钠和异丙醇中的一种或多种，更优选为甲酸钠。其中，所述链转移剂的加入量为第一单体混合物质量的0.1％～5％，优选为1％～3％。
在本发明的一些实施方式中，所述第一原料体系中还包括第一引发剂，优选地，所述第一引发剂为氧化还原体类引发剂或偶氮类引发剂中的一种，优选为偶氮类引发剂。其中，作为所述第一引发剂，所述偶氮引发剂的加入量为所述第一原料体系中第一单体混合物的总质量的0.002％～0.3％，优选为0.01％～0.1％。其中，作为所述第一引发剂，所述偶氮引发剂选自偶氮二异丁腈、偶氮二咪唑啉基丙烷二盐酸盐、4,4’-偶氮双(4-氰基戊酸)和2,2’-偶氮二异丁基脒盐酸盐中的一种或多种，优选为2,2’-偶氮二异丁基脒盐酸盐和偶氮二咪唑啉基丙烷二盐酸盐中的一种或多种。
在本发明的一些实施方式中，所述第一原料体系发生聚合反应的条件包括：温度为-10℃～80℃，时间为1～20小时；优选地，温度为20℃～70℃，时间为2～10小时；更优选地，温度为40℃～60℃，时间为3～6小时。这里，例如，第一原料体系发生聚合反应的条件为将包含第一单体混合物、溶剂、链转移剂和引发剂的第一原料体系除氧(例如，通氮除氧)后，于40℃～60℃下反应3～6小时，反应完成。
在本发明的一些实施方式中，聚合反应结束后，还可包括将得到的产物进行造粒、干燥、粉碎和筛分。
本发明对造粒的方法和条件没有特殊限定，本领域技术人员可以根据目标产品的粒度选择合适的工艺。
本发明对干燥的方法和条件无特殊要求，优选情况下，可以采用流化床干燥法，所述流化床干燥的温度为60℃～90℃，优选为75℃～85℃；干燥时间为0.2～4小时，优选为0.5～2小时。
本发明对粉碎的方法和条件没有特殊限定，本领域技术人员可以根据目标产品的粒度选择合适的工艺。
本发明对筛分的方法和条件没有特殊限定，本领域技术人员可以根据目标产品的粒度选择合适的工艺。
在本发明的一些实施方式中，钻井液用降滤失剂的制备方法可包括步骤：
S11.提供含有第一单体混合物和所述溶剂的第一反应溶液；
S12.通过所述第一无机碱性物调节所述第一反应溶液的pH值，得到第二反应溶液；
S13.对所述第二反应溶液进行除氧处理，得到第三反应溶液；
S14.在所述第三反应溶液中加入所述链转移剂，得到第四反应溶液；
S15.将所述第四反应溶液加热至目标温度后，加入引发剂，引发聚合反应，得到降滤失剂。
根据本发明，步骤S11中，所述第一反应溶液中，第一单体混合物的质量百分含量为15％～40％，优选为20％～30％。
根据本发明，步骤S11中，所述第一反应溶液中，所述溶剂的的质量百分含量为60％～85％，优选为70％～80％。
根据本发明，步骤S12中，所述第二反应溶液的pH值为5～10，优选为6～9。
根据本发明，步骤S12中，控制所述第二反应溶液的温度为0℃～20℃。
根据本发明，步骤S14中，所述除氧处理的方法包括向所述第三反应溶液通入惰性气体，进行充分除氧(例如，通入时间0.5～2小时)。
根据本发明，步骤S15中，所述目标温度为20℃～70℃，优选为40℃～60℃。
在本发明的一些实施方式中，钻井液用降滤失剂的制备方法可包括步骤：
(1)将丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、二烯丙基二甲基氯化铵、N,N-二甲基丙烯酰胺、2-丙烯酰氧基-1，2，3-三羧基丙烷与去离子水混合，配成原料单体的质量分数为20％～30％的溶液，控制溶液温度0℃～20℃，用无机碱性化合物调节pH至4～12(优选为6～9)，即得单体混合物溶液；
(2)将步骤(1)得到的单体混合溶液泵入聚合釜中，加入链转移剂，例如甲酸钠，通入高纯氮气除氧(通入时间为0.5～2小时)，升温至60℃，加入偶氮类引发剂，例如2,2’-偶氮二异丁基脒盐酸盐，反应1～10小时(优选为3～6小时)，得到共聚物胶块；
(3)通过造粒机将步骤(2)得到的共聚物胶块造粒成4～6毫米的小胶粒，然后在40～110℃热风条件下采用流化床干燥0.2～4小时，通过粉碎筛分，即可得到降滤失剂。
根据本发明，以钻井液的总质量为计算基准，所述降滤失剂的用量可为5～30g/L。例如，本发明的降滤失剂的粘均分子量为100万～200万，在1.45g/cm3甲酸盐基浆中(含15000g/mLCa2+)加入质量分数为2％的降滤失剂，180℃下老化16h后的API滤失量为8.4mL，说明降滤失剂兼具良好的抗温及抗钙性能，能够有效改善无固相钻井液在高温和高钙环境下的滤失造壁性能。
本发明降滤失剂的有益效果包括以下中的至少一项：
1)本发明的降滤失剂引入抗钙基团，最大程度保护分子表面的水化膜不被破坏，提高抗盐、钙效性能，此外，能够严格控制分子量在适当范围内，从而保证降滤失剂分子能够有效堵塞滤饼微孔隙，提高降滤失效果；
2)本发明引入超分子化学理论，能够利用甲酸盐盐水中的盐离子与降滤失剂分子链上两性离子功能基团之间的超分子诱导作用，形成可逆、稳定的三维空间网络结构，显著提升抗温、抗钙性能；
3)本发明的降滤失剂的原料引入了具有弱疏水作用的单体，能够进一步提高抗温、抗盐作用；还引入五元杂环单体，提高分子刚性，避免分子链因过度蜷缩而降低分子体积，提高封堵效果；
4)本发明的降滤失剂通过单体A、单体B、单体C、单体D和单体E聚合成五元聚合物，用于无固相钻井液降滤失剂时能取得较好的降滤失、耐温、抗钙效果。其中，单体A是五元聚合物的主体结构，能够提供五元聚合物分子链适宜的长度；具有磺酸基团的单体B能够提供较好的抗温和抗盐性能；具有弱疏水作用的结单体D能够进一步提升聚合物的抗温、抗盐钙性能；单体E具有多羧基官能团，能够通过与钙离子的螯合作用提高聚合物的抗钙性能；此外，单体A、单体B带有负电荷，单体C带有正电荷，能够通过相互间以及与盐钙离子间的静电诱导作用形成稳定的三维网架结构，显著提升抗温、抗盐钙性能；
5)本发明可使用偶氮引发体系引发具有抗温、抗钙、静电诱导、疏水、螯合作用的五种单体进行水溶液自由基聚合，再进行造粒、干燥、粉碎、筛分得到降滤失剂。
对于本发明的纳微米封堵剂：
在本发明的一些实施方式中，所述淀粉固体粒子为淀粉的非晶区经水解后形成的淀粉固体粒子。
根据本发明，淀粉的非晶区指的是淀粉在微观下的非晶态区域，本发明不作过多赘述。
在本发明的一些实施方式中，淀粉的非晶区水解后形成的淀粉固体粒子与单体F、单体G、单体H和单体I聚合形成的第二聚合物接触后，形成的含有纳微米封堵剂的乳液。也可对乳液进行干燥处理，形成固体状态的纳微米封堵剂。
在本发明的一些实施方式中，所述淀粉固体粒子的制备方法包括步骤：
使包含物质L、淀粉和强碱性溶液的体系反应，制得含有所述淀粉固体粒子的反应物I。
在本发明的一些实施方式中，物质L选自硫脲和尿素中的一种或多种，优选为硫脲。
在本发明的一些实施方式中，所述强碱性溶液为将第二无机碱性物溶解于溶剂中制得；优选地，溶剂为水；第二无机碱性物选自氢氧化钾和氢氧化钠中的一种或多种，优选为氢氧化钾；优选地，所述强碱性溶液中，溶剂的含量为100重量份；第二无机碱性物的含量为1～10重量份，优选为4～6重量份。
在本发明的一些实施方式中，所述淀粉为玉米淀粉或马铃薯淀粉，优选为玉米淀粉。
在本发明的一些实施方式中，包含物质L、淀粉和强碱性溶液的体系中，以所述强碱性溶液中溶剂的含量为100重量份计，所述物质L的含量为1～10重量份，优选为2～4重量份；淀粉的含量为10～30重量份，优选为15～25重量份。
在本发明的一些实施方式中，包含物质L、淀粉和强碱性溶液的体系反应的条件包括：温度为0℃～5℃，时间为2～5h。
根据本发明，制备方法过程中并无物料损失，制得的纳微米封堵剂中，淀粉固体粒子和第二聚合物的比例近似于原料的比例。同理，所述强碱性溶液的用量也近似为原料(第二无机碱性物和溶剂)的加入量。
在本发明的一些实施方式中，所述淀粉固体粒子的制备方法可包括步骤：
1)在反应容器中加入水，加入第二无机碱性物充分溶解后，冷却至0～5℃；
2)再加入物质L和淀粉，维持温度0～5℃搅拌2～5h，得到含有淀粉固体粒子的溶液。
在本发明的一些实施方式中，所述纳微米封堵剂的粒径为10nm～1000nm，优选为50nm～500nm。
在本发明的一些实施方式中，纳微米封堵剂的粒径可通过马尔文光散射粒度分析仪进行测定，此处不作过多赘述。
本发明中，10nm～1000nm为制得的纳微米封堵剂的粒径范围，也就是说，制得的纳微米封堵剂粒径的范围在10nm～1000nm之间，优选为50nm～500nm。
根据本发明，所述纳微米封堵剂是通过Pickering乳液聚合得到的无规共聚物交联微球。
在本发明的一些实施方式中，纳微米封堵剂的制备方法包括步骤：
S21.使包含物质L、淀粉和强碱性溶液的体系反应，制得含有所述淀粉固体粒子的反应物I；
S22.使所述反应物I和单体A混匀，得到混合体系；
S23.使包含混合体系、单体G、单体H和单体I的反应体系在引发剂的作用下反应，制得含有所述纳微米封堵剂的反应物II。
在本发明的一些实施方式中，纳微米封堵剂的制备方法还可包括步骤：S24.对所述反应物II进行干燥，得到所述纳微米封堵剂。
本发明对干燥的方法和条件无特殊要求，优选情况下，可采用喷雾干燥。
在本发明的一些实施方式中，在步骤S21中，所述物质L选自硫脲和尿素中的一种或多种，优选为硫脲。
在本发明的一些实施方式中，在步骤S21中，所述强碱性溶液为将第二无机碱性物溶解于溶剂中制得；优选地，溶剂为水；第二无机碱性物选自氢氧化钾和氢氧化钠中的一种或多种，优选为氢氧化钾；优选地，所述强碱性溶液中，溶剂的含量为100重量份；第二无机碱性物的含量为1～10重量份，优选为4～6重量份。
在本发明的一些实施方式中，在步骤S21中，所述淀粉为玉米淀粉或马铃薯淀粉，优选为玉米淀粉。
在本发明的一些实施方式中，在步骤S1中，以所述强碱性溶液中溶剂的含量为100重量份计，加入物质L的量为1～10重量份，优选为2～4重量份；加入淀粉的量为10～30重量份，优选为15～25重量份。
在本发明的一些实施方式中，在步骤S21中，包含物质L、淀粉和强碱性溶液的体系反应的条件包括：温度为0℃～5℃，时间为2～5h。
在本发明的一些实施方式中，在步骤S22中，单体F选自丙烯酸、甲基丙烯酸和马来酸酐中的一种或多种。
在本发明的一些实施方式中，在步骤S22中，所述反应物I和单体F混匀时的温度为0℃～5℃。
在本发明的一些实施方式中，在步骤S23中，所述引发剂选自过氧化物引发剂中的一种，优选为过氧化氢、过硫酸铵和过硫酸钾中的一种或多种，更优选为过氧化氢；优选地，以质量份数计，加入所述引发剂的量为1～10重量份，优选为2～6重量份。
在本发明的一些实施方式中，过氧化氢可优选市售质量浓度为30％的双氧水。
在本发明的一些实施方式中，在步骤S23中，所述反应的条件包括：温度为50℃～80℃，时间为2～5小时；优选地，温度为60℃～70℃，时间为3～4小时。
在本发明的一些实施方式中，以单体F、单体G、单体H和单体I的总质量为100重量份计，加入单体F的量为1～20重量份，优选为5～10重量份；加入单体G的量为5～20重量份，优选为10～15重量份；加入单体H的量为5～20重量份，优选为10～15重量份；加入单体I的量为0.1～1重量份，优选为2～6重量份。
在本发明的一些实施方式中，纳微米封堵剂的制备方法，包括步骤：
1)在反应容器中加入水，加入第二无机碱性物充分溶解后，冷却至0～5℃；
2)依次加入物质E和淀粉，维持温度0～5℃搅拌2～5h；
3)再加入单体F并混合均匀，保持温度为0～5℃；
4)加入单体G、单体H和单体I，在室温下充分搅拌均匀；
5)再加入引发剂，充分搅拌，于50～80℃下反应2～5h，即得含有所述纳微米封堵剂的反应物。
根据本发明，步骤4)中，单体G、单体H和单体I可依次按顺序加入。
根据本发明，所述纳微米封堵剂可在钻井液中的进行应用，尤其是作为封堵剂的应用。
根据本发明，在钻井液中，所述纳微米封堵剂的加入量可为0.5～5wt％。
本发明的纳微米封堵剂的有益效果包括以下中的至少一项：
1)本发明的纳微米封堵剂通过Pickering乳液聚合制备，以淀粉固体粒子吸附在分散相液滴表面，阻止液体之间的聚集，得到的油/水分散相具有更高的稳定性，不易受外界环境影响；
2)本发明的纳微米封堵剂未使用表面活性剂，避免了表面活性剂的起泡问题；
3)本发明中，用于稳定Pickering乳液的淀粉固体粒子多为纳微米尺度，在起到稳定作用的同时还能强化聚合物纳米乳液的封堵性能；
4)本发明的纳微米封堵剂中，单体F、单体G、单体H和单体I聚合成聚合物和淀粉固体粒子配合，在保证了纳微米封堵剂在钻井液中具有良好的分散性，不仅避免了引入表面活性剂带来的起泡问题，还能强化钻井液的封堵性能。
对于本发明的增粘剂：
在本发明的一些实施方式中，所述增粘剂的粘均分子量为600万～1200万，优选为800万～1000万。
根据本发明，根据GB12005.1-89中规定的方法来测定特性粘数；根据GB12005.10-92中规定的方法采用公式M＝([η]/K)1/α来计算增粘剂的粘均分子量，其中，K＝4.75×10-3，α＝0.80，[η]为特性粘数。
根据本发明，所述增粘剂为粘度共聚物。
在本发明的一些实施方式中，所述增粘剂的的制备方法包括：
S31.使包含单体A、单体B、单体D、单体J、单体K和溶剂的第二原料体系发生聚合反应，生成聚合反应产物。
在本发明的一些实施方式中，所述增粘剂的制备方法还可包括任选地步骤：S32.使所述聚合反应产物与第四无机碱性物接触，得到所述增粘剂。
本发明中，单体A、单体B、单体D、单体J和单体K可简称为第二单体混合物。
在本发明的一些实施方式中，所述溶剂为水，优选为去离子水。
在本发明的一些实施方式中，在所述第二原料体系中，所述单体A、单体B、单体C、单体D和单体E的总质量的质量分数为10％～50％，优选为15％～40％，更优选为20％～30％。
在本发明的一些实施方式中，在所述第一原料体系中，所述溶剂的质量百分含量为50％～90％，优选为60％～85％，更优选为70％～80％。
在本发明的一些实施方式中，在所述第二原料体系中，以用于形成第三聚合物的单体A、单体B、单体D、单体J和单体K的总质量为100重量份计，单体A的含量为1～99重量份，单体B的含量为0.1～98重量份，单体D的含量为0.001～5重量份，单体J的含量为0.001～2重量份，单体K的含量为0.01～10重量份。优选地，单体A的含量为60～97.5重量份，单体B的含量为1～50重量份，单体D的含量为0.01～1重量份，单体J的含量为0.01～1重量份，单体K的含量为0.1～8重量份。更优选的，单体A的含量为50～80重量份，单体B的含量为15～45重量份，单体D的含量为0.1～0.7重量份，单体J的含量为0.1～0.3重量份，单体K的含量为1～4重量份。
在本发明的一些实施方式中，在步骤S31中，控制所述第二原料体系的pH值为4～12，优选为5～10，更优选为6～9；优选地，通过第三无机碱性物调节所述第二原料体系的pH值，所述第三无机碱性物优选选自氢氧化钠、氢氧化钾和碳酸钠中的一种或多种，更优选为氢氧化钠。
在本发明的一些实施方式中，在步骤S31中，所述第二原料体系中还包括第二引发剂，优选地，所述引发剂选自氧化还原体类引发剂和偶氮类引发剂中的一种或多种，优选为氧化还原体类引发剂和偶氮类引发剂的混合物。
在本发明的一些实施方式中，以用于形成第三聚合物的单体A、单体B、单体D、单体J和单体K的总质量为100重量份计，作为所述第二引发剂，所述氧化还原体类引发剂的用量为0.002～0.5重量份，优选为0.05～0.25重量份。
在本发明的一些实施方式中，作为所述第二引发剂，以单体A、单体B、单体D、单体J和单体K的总质量为100重量份计，所述偶氮类引发剂的用量为0.002～0.3重量份，优选为0.01～0.1重量份。
在本发明的一些实施方式中，所述偶氮类引发剂选自偶氮二异丁腈、偶氮二咪唑啉基丙烷二盐酸盐、4,4’-偶氮双(4-氰基戊酸)和2,2’-偶氮二异丁基脒盐酸盐中的一种或多种，优选选自2,2’-偶氮二异丁基脒盐酸盐和偶氮二咪唑啉基丙烷二盐酸盐中的一种或多种。
在本发明的一些实施方式中，所述氧化还原体类引发剂包括氧化剂和还原剂，其中，以用于形成第三聚合物的单体A、单体B、单体D、单体J和单体K的总质量为100重量份计，所述氧化剂的用量为0.001～0.25重量份，优选为0.025～0.1重量份，所述还原剂的用量为0.001～0.25重量份，优选为0.025～0.15重量份。
在本发明的一些实施方式中，所述氧化剂选自过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠和过氧化氢中的一种或多种。
在本发明的一些实施方式中，所述还原剂选自无机还原剂和有机还原剂中的一种或多种。
根据本发明的一些实施方式，所述还原剂为无机还原剂和有机还原剂的混合物，其中，以还原剂总重量为100重量份计，所述有机还原剂的用量为30～90重量份，所述无机还原剂的用量为10～70重量份，优选所述有机还原剂的用量为60～80重量份，所述无机还原剂的用量为20～40重量份。
在本发明的一些实施方式中，所述有机还原剂选自N,N-二甲基乙醇胺、N,N-二甲基丙醇胺、N,N-二甲基哌嗪、N,N’-二甲基哌嗪、四甲基脲素、N,N-二甲基脲素、N,N,N,N’-四甲基乙二胺、N,N’-二甲基乙二胺、N,N’-二甲基-1,3-丙二胺、3-甲氨基丙胺和N,N-二甲基乙二胺中的一种或多种，优选选自N,N’-二甲基-1,3-丙二胺和N,N,N,N’-四甲基乙二胺中的一种或多种，更优选为N,N,N,N’-四甲基乙二胺。
在本发明的一些实施方式中，所述无机还原剂选自亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、硫酸亚铁、硫代硫酸钠和尿素中的一种或多种，优选为亚硫酸氢钠和亚硫酸钠中的一种或多种。
在本发明的一些实施方式中，在步骤S31中，所述聚合反应在惰性气体气氛下进行，惰性气体优选为氮气。
根据本发明，所述聚合反应的条件可以为本领域常规的条件。
在本发明的一些实施方式中，在步骤S31中，所述聚合反应的温度为-10℃～20℃，优选为-7℃～15℃，更优选为-3℃～7℃；和/或所述聚合反应的时间为1～20小时，优选为2～10小时，更优选为3～8小时。。
在本发明的一些实施方式中，在步骤S32中，所述第四无机碱性物选自氢氧化钠、氢氧化钾和碳酸钠中的一种或多种，优选为氢氧化钠。优选地，所述第四无机碱性物的加入量为所述第二单体混合物的总质量的5％～25％，优选为10％～20％。
在本发明的一些实施方式中，在步骤S32中，所述接触的温度为40℃～100℃，优选为60℃～90℃，更优选为80～85℃；所述接触的时间为0.5～6h，优选为1～4h，更优选为2～3h。
在本发明的一些实施方式中，在进行步骤S32前，可将所述聚合反应产物造粒成胶粒。本发明对造粒的方法和条件没有特殊限定，本领域技术人员可以根据目标产品的粒度选择合适的工艺。
根据本发明，第四无机碱性物与所述聚合反应产物混捏后进行水解，制得水解产物。
根据本发明，第三无机碱性物和第四无机碱性物相同或不同，各自独立选自氢氧化钠、氢氧化钾和碳酸钠中的至少一种。
在本发明的一些实施方式中，在步骤S32后，还可包括将得到的产物进行造粒、干燥、粉碎和筛分。
本发明对造粒的方法和条件没有特殊限定，本领域技术人员可以根据目标产品的粒度选择合适的工艺。
本发明对干燥的方法和条件无特殊要求，优选情况下，可以采用流化床干燥法，所述流化床干燥的温度为60℃～90℃，优选为75℃～85℃；干燥时间为0.2～4小时，优选为0.5～2小时。
本发明对粉碎的方法和条件没有特殊限定，本领域技术人员可以根据目标产品的粒度选择合适的工艺。
本发明对筛分的方法和条件没有特殊限定，本领域技术人员可以根据目标产品的粒度选择合适的工艺。
根据本发明的一些实施方式，所述造粒通过造粒机将制得的聚合反应产物造粒为4～6毫米的小胶粒。
在本发明的一些实施方式中，增粘剂的制备方法可包括步骤：
1)提供含有单体A、单体B、单体D、单体J、单体K和所述溶剂的第一反应溶液；
2)通过所述第三无机碱性物调节所述第一反应溶液的pH值，得到第二反应溶液；
3)对所述第二反应溶液进行除氧处理，得到第三反应溶液；
4)在所述第四反应溶液中加入引发剂后，引发聚合反应，得到第四反应溶液；
5)使所述第二反应溶液与第四无机碱性物捏合接触，得到增粘剂。
根据本发明，步骤2)中，所述第二反应溶液的pH值为7～11，优选为8～10。
根据本发明，步骤3)中，所述除氧处理的方法包括向所述第三反应溶液通入惰性气体，进行充分除氧(例如，通入时间0.5～2小时)。
根据本发明，步骤4)中，所述目标温度为0℃～60℃，优选为5℃～50℃。
根据本发明，步骤5)中，接触的温度为40℃～100℃，优选为60℃～90℃。
根据本发明，加入物质到溶剂中后，均搅拌至溶液充分溶解、分散。
根据本发明，所得聚合反应产物为五元共聚物。在一些实施方式中，通过如下步骤进行制备：
(1)将丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、N,N-二甲基丙烯酰胺与去离子水混合，配成单体总浓度为20～30wt％的溶液(即第二单体混合物溶液)，控制溶液温度-10～20℃，用无机碱性化合物调节pH至4～12(优选为6～9)；
(2)将步骤(1)得到的单体混合溶液泵入聚合釜中，加入无机还原剂和有机还原剂吗，通高纯氮气除氧(通入时间为0.5～2小时)，加入氧化剂和偶氮类引发剂，在温度为-10℃～20℃(优选为-3℃～7℃)反应时间1～20小时(优选为3～8小时)，得到共聚物胶块；
(3)通过造粒机将步骤(2)得到的共聚物胶块造粒成4～6毫米的小胶粒，在水解条件下，将聚合得到共聚物与无机碱性化合物接触，水解温度为50～110℃，水解时间为0.5～6小时；
(4)将步骤(3)得到的共聚物胶体在40～110℃热风条件下采用流化床干燥0.2-4小时，通过粉碎筛分得到粉状五元共聚物。
在本发明的一些实施方式中，以钻井液的总质量为计算基准，所述增粘剂的用量为0.1～2wt％，优选为0.3～1.5wt％。
本发明的增粘剂具有较高的粘均分子量，兼具良好的抗温性以及抗盐钙性能，在1.45g/cm3甲酸盐盐水中(含15000g/mL Ca2+)加入0.7％的本发明的增粘剂，165℃老化16h后的表观粘度可达32mPa.s，能够有效改善无固相钻井液在高温和高盐钙环境下的流型和携岩性能。
本发明的增粘剂的有益效果包括以下中的至少一项：
1)本发明的增粘剂可配合甲酸盐加重剂中的盐离子，与增粘剂分子链上两性离子功能基团之间的超分子诱导作用，形成可逆、稳定的三维空间网络结构，显著提升抗温、抗钙性能；
2)本发明的增粘剂引入具有弱疏水作用的单体，可进一步提高抗温、抗盐作用；
3)本发明的增粘剂引入能够起到扩链作用的单体，最大程度增大分子量，提高增粘效果；
4)本发明的发明人在研究中发现，由特定的来自单体A、单体B、单体D、单体J和单体K的结构单元组成的五元共聚物用于无固相钻井液增粘剂时能取得较好的增粘、抗温、抗盐钙效果。其中，结构单元A是聚合物的主体结构，能够提供聚合物较好的增粘效果；具有磺酸基团的结构单元B能够提供较好的耐温和耐盐性能；结构单元D能起到扩链作用，提高聚合物分子量；具有弱疏水作用的结构单元K能够进一步提升聚合物的抗温、抗盐钙性能。此外，结构单元A、结构单元B带有负电荷，结构单元J带有正电荷，因此能够通过相互间以及与盐钙离子间的静电诱导作用形成稳定的三维网架结构，显著提升抗温、抗盐钙性能。
对于本发明的pH缓冲剂：
在本发明的一些实施方式中，所述pH缓冲剂选自氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠和碳酸氢钾中的一种或多种，优选选自碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠和碳酸氢钾中的一种或多种，更优选选自碳酸钠和碳酸氢钠中的一种或多种。
本发明的所述pH缓冲剂具有调节、缓冲钻井液pH的作用。
对于本发明的缓蚀剂：
在本发明的一些实施方式中，所述缓蚀剂选自铬酸盐、重铬酸盐、亚硝酸盐、钼酸盐、钨酸盐、硅酸盐、磷酸盐、咪唑啉及其季铵盐类、曼尼希碱(Mannich碱)、烯醇、聚乙烯醇和聚天冬胺酸中的一种或多种，优选选自磷酸盐和聚乙烯醇中的一种或多种，更优选为聚乙烯醇。
本发明的所述缓蚀剂具有缓解钻井液中甲酸盐对钻具的腐蚀作用。
对于本发明的抑制剂：
在本发明的一些实施方式中，所述抑制剂选自聚醚二胺、聚赖氨酸、聚醚多元醇、氯化钾、2，3-环氧丙基三甲基氯化铵和丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵中的一种或多种，优选选自氯化钾和聚醚二胺中的一种或多种，更优选为聚醚二胺。
本发明的所述抑制剂具有抑制易垮塌泥页岩地层中粘土水化，提高井壁稳定性的作用。
对于本发明的甲酸盐加重剂：
在本发明的一些实施方式中，所述甲酸盐加重剂选自甲酸钠、甲酸钾和甲酸铯中的一种或多种，优选选自甲酸钠和甲酸钾中的一种或多种。
本发明的所述甲酸盐加重剂具有提高无固相钻井液密度的作用。需要说明的是，甲酸盐加重剂的加入量可以根据实际所需的钻井液密度进行调整。
对于本发明的润滑剂：
在本发明的一些实施方式中，所述润滑剂可以为现有的各种能够用于水基钻井液的润滑剂。例如，所述润滑剂选自固体润滑剂和液体润滑剂中的一种或多种，所述液体润滑剂包括但不限于矿物油、烃类润滑剂和酯类润滑剂中的一种或多种，所述烃类润滑剂可为白油和聚α-烯轻中的一种或多种，所述酯类润滑剂可为硬脂酸丁酯、聚乙二醇酯和油酸季戊四醇酯中的一种或多种。
在本发明的一些实施方式中，所述润滑剂可优选为石墨、炭黑、玻璃微珠、矿物油、白油、聚α-烯轻、硬脂酸丁酯、聚乙二醇酯和油酸季戊四醇酯中的一种或多种。
本发明的所述润滑剂具有提高泥饼表面的光滑度的作用，同时兼具抑制钻井液体系内摩擦效应，防止体系粘切升高和减少或消除卡钻事故的作用。在本发明的所述钻井液中，要求润滑剂不仅具有较好的润滑效果，还必须不能破坏体系的整体性能，如不能对体系的流变性有不利的影响等。
在本发明中，需要说明的是，本发明的钻井液中，pH缓冲剂、缓蚀剂、抑制剂、甲酸盐加重剂和润滑剂的选用的具体物质不应局限于上述的列举，只要是现有用于钻井液的物质和/或能够实现具体功能的物质即可。
本发明第二方面提供了一种如本发明第一方面所述的钻井液的制备方法，包括步骤：
使包括如本发明第一方面所述的降滤失剂、纳微米封堵剂、增粘剂中的一种或多种以及任选地pH缓冲剂、缓蚀剂、抑制剂、甲酸盐加重剂和润滑剂中的一种或多种的原料在钻井液溶剂中溶解，制得所述钻井液。其中，所述钻井液溶剂为水。
在本发明的一些实施方式中，以钻井液溶剂为100重量份计，所述降滤失剂的加入量为0.5～4重量份，优选为1～2重量份。
在本发明的一些实施方式中，以钻井液溶剂为100重量份计，所述纳微米封堵剂的加入量为0.5～4重量份，优选为2～3重量份。
在本发明的一些实施方式中，以钻井液溶剂为100重量份计，所述增粘剂的加入量为0.1～2重量份，优选为0.3～1重量份。
在本发明的一些实施方式中，以钻井液溶剂为100重量份计，所述pH缓冲剂的加入量为0.1～2重量份，优选为0.5～1重量份。
在本发明的一些实施方式中，以钻井液溶剂为100重量份计，所述缓蚀剂的加入量为0.5～2重量份，优选为1～1.5重量份。
在本发明的一些实施方式中，以钻井液溶剂为100重量份计，所述抑制剂的加入量为0.5～3重量份，优选为1～2重量份。
在本发明的一些实施方式中，以钻井液溶剂为100重量份计，所述润滑剂的加入量为0.5～4重量份，优选为2～3重量份。
在本发明的一些实施方式中，以钻井液溶剂为100重量份计，所述甲酸盐加重剂的加入量为10～280重量份。甲酸盐加重剂的加入量可以根据实际所需的钻井液密度在该区间内进行调整。
在本发明的一些实施方式中，钻井液的制备方法，包括步骤：
(1)配制原浆：在100重量份的水中，加入10～280重量份的甲酸盐及0.1～2重量份的pH值缓冲剂，搅拌20～40分钟，静置1～2小时；
(2)加入0.3～1重量份的缓蚀剂，继续搅拌5～10分钟，使其充分溶解；
(3)边搅拌边缓慢加入0.1～2重量份的增粘剂，继续搅拌20～40分钟，使其充分溶解；
(4)边搅拌边缓慢加入0.5～4重量份的降滤失剂，继续搅拌20～40分钟，使其充分溶解；
(5)边搅拌边加入0.5～4重量份的纳微米封堵剂，继续搅拌10～30分钟，使其充分溶解；
(6)边搅拌边加入0.5～3重量份的抑制剂，继续搅拌10～30分钟，使其充分溶解；
(7)边搅拌边加入0.5～4重量份的润滑剂，继续搅拌10～30分钟，使其充分溶解；
(8)待以上各组分溶解或分散均匀后，即得到抗高温抗钙无固相钻井液。
根据本发明，甲酸盐加重剂的加入量可根据需要的钻井液密度进行调整。
本发明第三方面提供了一种如本发明第一方面所述的钻井液和/或本发明第二方面所述的钻井液的制备方法制得的钻井液作为无固相钻井液的应用。
与现有技术相比，本发明的钻井液包括以下有益效果中的至少一项：
1)本发明的钻井液具优异的抗温、抗钙能力；
2)本发明的钻井液引入超分子化学理论，利用甲酸盐加重剂中的盐离子与本发明的增粘剂和降滤失剂分子链上两性离子功能基团之间的超分子诱导作用，形成可逆、稳定的三维空间网络结构，显著提升无固相钻井液体系的抗温、抗钙性能，使其抗温可达180℃，抗钙离子15000mg/L。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明进行详细说明，但本发明的保护范围并不限于下述说明。
实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购途径获得的常规产品。
以下实施例针对本发明的降滤失剂：
实施例X1
在配料釜中加入1300千克(18.3kmol)丙烯酰胺、600千克(2.89kmol)2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、50千克(0.31kmol)二烯丙基二甲基氯化铵、8千克(0.08kmol)N,N-二甲基丙烯酰胺、6千克(0.05kmol)2-丙烯酰氧基-1，2，3-三羧基丙烷和8000千克去离子水，控制溶液温度为5℃，搅拌状态下，加入氢氧化钠调节pH至9，得到单体溶液。将单体溶液泵入聚合釜中，通高纯氮气除氧0.5h，升温至60℃，然后顺序加入60千克甲酸钠以及2千克2,2’-偶氮二异丁基脒盐酸盐，静置聚合反应4h，得到共聚物凝胶。打开聚合釜底球阀，用0.3MPa压缩空气将得到的共聚物胶块压出，通过造粒机造粒成4～6毫米的小胶粒，然后在75℃热风条件下干燥2h，通过粉碎筛分得到20～80目的降滤失剂A1。
实施例X2
在配料釜中加入1000千克(14.1kmol)丙烯酰胺、900千克(4.34kmol)2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、80千克(0.49kmol)二烯丙基二甲基氯化铵、2千克(0.02kmol)N,N-二甲基丙烯酰胺、2千克(0.02kmol)2-丙烯酰氧基-1，2，3-三羧基丙烷和8000千克去离子水，控制溶液温度为5℃，搅拌状态下，加入氢氧化钠调节pH至9，得到单体溶液。将单体溶液泵入聚合釜中，通高纯氮气除氧0.5h，升温至60℃，然后顺序加入60千克甲酸钠以及2千克2,2’-偶氮二异丁基脒盐酸盐，静置聚合反应4h，得到共聚物凝胶。打开聚合釜底球阀，用0.3MPa压缩空气将得到的共聚物胶块压出，通过造粒机造粒成4～6毫米的小胶粒，然后在75℃热风条件下干燥2h，通过粉碎筛分得到20～80目的降滤失剂A2。
实施例X3
在配料釜中加入1800千克(25.3kmol)丙烯酰胺、100千克(0.48kmol)2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、20千克(0.12kmol)二烯丙基二甲基氯化铵、14千克(0.14kmol)N,N-二甲基丙烯酰胺、10千克(0.09kmol)2-丙烯酰氧基-1，2，3-三羧基丙烷和8000千克去离子水，控制溶液温度为5℃，搅拌状态下，加入氢氧化钠调节pH至9，得到单体溶液。将单体溶液泵入聚合釜中，通高纯氮气除氧0.5h，升温至60℃，然后顺序加入60千克甲酸钠以及2千克2,2’-偶氮二异丁基脒盐酸盐，静置聚合反应4h，得到共聚物凝胶。打开聚合釜底球阀，用0.3MPa压缩空气将得到的共聚物胶块压出，通过造粒机造粒成4～6毫米的小胶粒，然后在75℃热风条件下干燥2h，通过粉碎筛分得到20～80目的降滤失剂A3。
实施例X4
在配料釜中加入1300千克(18.3kmol)丙烯酰胺、600千克(2.89kmol)2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、50千克(0.31kmol)二烯丙基二甲基氯化铵、8千克(0.08kmol)N,N-二甲基丙烯酰胺、6千克(0.05kmol)2-丙烯酰氧基-1，2，3-三羧基丙烷和8000千克去离子水，控制溶液温度为5℃，搅拌状态下，加入氢氧化钠调节pH至7，得到单体溶液。将单体溶液泵入聚合釜中，通高纯氮气除氧0.5h，升温至60℃，然后顺序加入60千克甲酸钠以及2千克2,2’-偶氮二异丁基脒盐酸盐，静置聚合反应4h，得到共聚物凝胶。打开聚合釜底球阀，用0.3MPa压缩空气将得到的共聚物胶块压出，通过造粒机造粒成4～6毫米的小胶粒，然后在75℃热风条件下干燥2h，通过粉碎筛分得到20～80目的降滤失剂A4。
实施例X5
在配料釜中加入1300千克(18.3kmol)丙烯酰胺、600千克(2.89kmol)2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、50千克(0.31kmol)二烯丙基二甲基氯化铵、8千克(0.08kmol)N,N-二甲基丙烯酰胺、6千克(0.05kmol)2-丙烯酰氧基-1，2，3-三羧基丙烷和8000千克去离子水，控制溶液温度为5℃，搅拌状态下，加入氢氧化钠调节pH至9，得到单体溶液。将单体溶液泵入聚合釜中，通高纯氮气除氧0.5h，升温至80℃，然后顺序加入60千克甲酸钠以及2千克2,2’-偶氮二异丁基脒盐酸盐，静置聚合反应4h，得到共聚物凝胶。打开聚合釜底球阀，用0.3MPa压缩空气将得到的共聚物胶块压出，通过造粒机造粒成4～6毫米的小胶粒，然后在75℃热风条件下干燥2h，通过粉碎筛分得到20～80目的降滤失剂A5。
实施例X6
在配料釜中加入1300千克(18.3kmol)丙烯酰胺、600千克(2.89kmol)2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、50千克(0.31kmol)二烯丙基二甲基氯化铵、8千克(0.08kmol)N,N-二甲基丙烯酰胺、6千克(0.05kmol)2-丙烯酰氧基-1，2，3-三羧基丙烷和8000千克去离子水。控制溶液温度为5℃，搅拌状态下，加入氢氧化钠调节pH至9，得到单体溶液。将单体溶液泵入聚合釜中，通高纯氮气除氧0.5h，升温至60℃，然后顺序加入100千克甲酸钠以及2千克2,2’-偶氮二异丁基脒盐酸盐，静置聚合反应4h，得到共聚物凝胶。打开聚合釜底球阀，用0.3MPa压缩空气将得到的共聚物胶块压出，通过造粒机造粒成4～6毫米的小胶粒，然后在75℃热风条件下干燥2h，通过粉碎筛分得到20～80目的降滤失剂A6。
实施例X7
在配料釜中加入1300千克(18.3kmol)丙烯酰胺、600千克(2.89kmol)2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、50千克(0.31kmol)二烯丙基二甲基氯化铵、8千克(0.08kmol)N,N-二甲基丙烯酰胺、6千克(0.05kmol)2-丙烯酰氧基-1，2，3-三羧基丙烷和8000千克去离子水。控制溶液温度为5℃，搅拌状态下，加入氢氧化钠调节pH至9，得到单体溶液。将单体溶液泵入聚合釜中，通高纯氮气除氧0.5h，升温至60℃，然后顺序加入60千克甲酸钠以及0.2千克2,2’-偶氮二异丁基脒盐酸盐，静置聚合反应4h，得到共聚物凝胶。打开聚合釜底球阀，用0.3MPa压缩空气将得到的共聚物胶块压出，通过造粒机造粒成4～6毫米的小胶粒，然后在75℃热风条件下干燥2h，通过粉碎筛分得到20～80目的降滤失剂A7。
实施例X8
在配料釜中加入1300千克(18.3kmol)丙烯酰胺、600千克(2.89kmol)2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、50千克(0.31kmol)二烯丙基二甲基氯化铵、8千克(0.08kmol)N,N-二甲基丙烯酰胺、6千克(0.05kmol)2-丙烯酰氧基-1，2，3-三羧基丙烷和8000千克去离子水。控制溶液温度为5℃，搅拌状态下，加入氢氧化钠调节pH至9，得到单体溶液。将单体溶液泵入聚合釜中，通高纯氮气除氧0.5h，升温至60℃，然后顺序加入60千克甲酸钠以及2千克2,2’-偶氮二异丁基脒盐酸盐，静置聚合反应6h，得到共聚物凝胶。打开聚合釜底球阀，用0.3MPa压缩空气将得到的共聚物胶块压出，通过造粒机造粒成4～6毫米的小胶粒，然后在75℃热风条件下干燥2h，通过粉碎筛分得到20～80目的降滤失剂A8。
实施例X9
在配料釜中加入1300千克(18.3kmol)丙烯酰胺、600千克(2.89kmol)2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、50千克(0.31kmol)二烯丙基二甲基氯化铵、8千克(0.08kmol)N,N-二甲基丙烯酰胺、6千克(0.05kmol)2-丙烯酰氧基-1，2，3-三羧基丙烷和8000千克去离子水。搅拌状态下，加入氢氧化钠调节pH至9，得到单体溶液。将单体溶液泵入聚合釜中，通高纯氮气除氧0.5h，升温至60℃，然后顺序加入60千克甲酸钠以及2千克2,2’-偶氮二异丁基脒盐酸盐，静置聚合反应4h，得到共聚物凝胶。打开聚合釜底球阀，用0.3MPa压缩空气将得到的共聚物胶块压出，通过造粒机造粒成4～6毫米的小胶粒，然后在95℃热风条件下干燥2h，通过粉碎筛分得到20～80目的降滤失剂A9。
实施例X10
实施例10基本上与实施例1相同，不同之处仅在于，采用2-丙烯酰胺基-2-乙基丙磺酸替换实施例1中的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸。在其它条件一致的情况下，制得降滤失剂A10。
实施例X11
实施例11基本上与实施例1相同，不同之处仅在于，采用N,N-二乙基丙烯酰胺替换实施例1中的N,N-二甲基丙烯酰胺。在其它条件一致的情况下，制得降滤失剂A11。
实施例X12
实施例12基本上与实施例1相同，不同之处仅在于，采用N,N-二乙基丙烯酰胺替换实施例1中的N,N-二甲基丙烯酰胺。在其它条件一致的情况下，制得降滤失剂A12。
实施例X13
实施例13基本上与实施例1相同，不同之处仅在于，采用2-甲基丙烯酰氧基-1，2，3-三羧基丙烷替换实施例1中的2-丙烯酰氧基-1，2，3-三羧基丙烷。在其它条件一致的情况下，制得降滤失剂A13。
对比例X1
在配料釜中加入1300千克(18.3kmol)丙烯酰胺、620千克(2.99kmol)2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、80千克(0.49kmol)二甲基二烯丙基氯化铵和8000千克去离子水。搅拌状态下，加入氢氧化钠调节pH至9，得到单体溶液。将单体溶液泵入聚合釜中，通高纯氮气除氧0.5h，升温至60℃，然后顺序加入60千克甲酸钠以及2千克2,2’-偶氮二异丁基脒盐酸盐，静置聚合反应4h，得到共聚物凝胶。打开聚合釜底球阀，用0.3MPa压缩空气将得到的共聚物胶块压出，通过造粒机造粒成4～6毫米的小胶粒，然后在95℃热风条件下干燥2h，通过粉碎筛分得到20～80目的对比例B1。
对比例X2
在配料釜中加入1350千克(19.0kmol)丙烯酰胺、650千克(3.14kmol)2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和8000千克去离子水，搅拌状态下，加入氢氧化钠调节pH至9，得到单体溶液。将单体溶液泵入聚合釜中，通高纯氮气除氧0.5h，升温至60℃，然后顺序加入60千克甲酸钠以及2千克2,2’-偶氮二异丁基脒盐酸盐，静置聚合反应4h，得到共聚物凝胶。打开聚合釜底球阀，用0.3MPa压缩空气将得到的共聚物胶块压出，通过造粒机造粒成4～6毫米的小胶粒，然后在95℃热风条件下干燥2h，通过粉碎筛分得到20～80目的对比例B2。
对比例X3
采用雪佛龙菲利普斯化工有限公司(Chevron Phillips Chemical)生产的聚阴离子纤维素类降滤失剂作为对比例B3。
对比例X4
在配料釜中加入1300千克(18.3kmol)丙烯酰胺、600千克(2.89kmol)2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、8千克(0.08kmol)N,N-二甲基丙烯酰胺、6千克(0.05kmol)2-丙烯酰氧基-1，2，3-三羧基丙烷和8000千克去离子水，控制溶液温度为5℃，搅拌状态下，加入氢氧化钠调节pH至9，得到单体溶液。将单体溶液泵入聚合釜中，通高纯氮气除氧0.5h，升温至60℃，然后顺序加入60千克甲酸钠以及2千克2,2’-偶氮二异丁基脒盐酸盐，静置聚合反应4h，得到共聚物凝胶。打开聚合釜底球阀，用0.3MPa压缩空气将得到的共聚物胶块压出，通过造粒机造粒成4～6毫米的小胶粒，然后在75℃热风条件下干燥2h，通过粉碎筛分得到20～80目的降滤失剂B4。
对比例X5
在配料釜中加入1300千克(18.3kmol)丙烯酰胺、600千克(2.89kmol)2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、50千克(0.31kmol)二烯丙基二甲基氯化铵、6千克(0.05kmol)2-丙烯酰氧基-1，2，3-三羧基丙烷和8000千克去离子水，控制溶液温度为5℃，搅拌状态下，加入氢氧化钠调节pH至9，得到单体溶液。将单体溶液泵入聚合釜中，通高纯氮气除氧0.5h，升温至60℃，然后顺序加入60千克甲酸钠以及2千克2,2’-偶氮二异丁基脒盐酸盐，静置聚合反应4h，得到共聚物凝胶。打开聚合釜底球阀，用0.3MPa压缩空气将得到的共聚物胶块压出，通过造粒机造粒成4～6毫米的小胶粒，然后在75℃热风条件下干燥2h，通过粉碎筛分得到20～80目的降滤失剂B5。
对比例X6
在配料釜中加入1300千克(18.3kmol)丙烯酰胺、600千克(2.89kmol)2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、50千克(0.31kmol)二烯丙基二甲基氯化铵、8千克(0.08kmol)N,N-二甲基丙烯酰胺和8000千克去离子水，控制溶液温度为5℃，搅拌状态下，加入氢氧化钠调节pH至9，得到单体溶液。将单体溶液泵入聚合釜中，通高纯氮气除氧0.5h，升温至60℃，然后顺序加入60千克甲酸钠以及2千克2,2’-偶氮二异丁基脒盐酸盐，静置聚合反应4h，得到共聚物凝胶。打开聚合釜底球阀，用0.3MPa压缩空气将得到的共聚物胶块压出，通过造粒机造粒成4～6毫米的小胶粒，然后在75℃热风条件下干燥2h，通过粉碎筛分得到20～80目的降滤失剂B6。
测试例X1
根据GB12005.10-92中规定的方法，采用公式M＝([η]/K)1/α来计算聚合物的粘均分子量，式中，K＝4.75×10-3，α＝0.80，[η]为特性粘数。
测量结果如表1中所示。
由表1可知，本发明的降滤失剂A1～A13的粘均分子量为108万～188万，降滤失剂B1～B6(除去对比例B3)降滤失剂的粘均分子量为173万～456万，说明加入单体C、单体D、单体E能够使得共聚物的粘均分子量下降。
测试例2
量取350mL去离子水于高速搅拌杯中，向其中加入573g甲酸钾，制备密度1.45g/cm3的甲酸钾水溶液。
量取350mL甲酸钾水溶液，搅拌下加入1.75g无水碳酸钠及3.5g碳酸氢钠，高速搅拌10min后慢速加入1.05g黄原胶，其间至少停两次，以刮下粘附在容器壁上的粉末，在25℃±3℃下密闭养护24h，得到无固相钻井液基浆。
取配制好的12份无固相钻井液基浆各350mL，分别将，搅拌下分别缓慢加入7g降滤失剂A1～A13和对比例B1～B8样品，用电动搅拌器搅拌30min后加入14g无水氯化钙，继续搅拌溶解20min，于高温滚子炉中180℃恒温滚动16h，冷却后高搅5min，测定API滤失量FL。API滤失量测定按GB/T 16783.1中的规定执行。
测量结果如表2中所示。
由表2可知，加入本发明的降滤失剂A1～A13的含钙无固相甲酸盐钻井液，180℃下高温老化后的API滤失量8.4～12.8mL，优于目前国外同类产品(即对比例B3)，表明该五元共聚物具有较好的降滤失性、抗温性以及抗盐钙性能，能够有效改善无固相钻井液在高温、高钙环境下的滤失造壁性；加入对比例B1～B6(除去对比例B3)的含钙无固相甲酸盐钻井液，180℃下高温老化后的API滤失量为12.5～26.5mL，说明加入的单体C、单体D、单体E能够显著提高共聚物的抗温、抗盐钙性能，而相对较高的分子量则会降低降滤失效果。
以下实施例针对本发明的纳微米封堵剂：
实施例Y1
在反应容器中加入100g水，加入10g氢氧化钾，待充分溶解后冷却至0℃，依次加入6g硫脲、20g淀粉，维持温度0℃搅拌3h。再加入10g丙烯酸，混合均匀后依次加入10g苯乙烯、10g甲基丙烯酸甲酯、0.2g二乙烯基苯，在室温下充分搅拌均匀。再加入5g双氧水，充分搅拌，80℃下加热反应2h后，再通过喷雾干燥得到粒径在20nm～600nm的纳微米封堵剂A1。
实施例Y2
在反应容器中加入100g水，加入9g氢氧化钾，待充分溶解后冷却至5℃，依次加入4g硫脲、15g淀粉，维持温度5℃搅拌4h。再加入12g丙烯酸，混合均匀后依次加入15g苯乙烯、15g甲基丙烯酸甲酯、0.3g二乙烯基苯，在室温下充分搅拌均匀。再加入3g双氧水，充分搅拌，70℃加热反应3h后，再通过喷雾干燥得到粒径在50nm～800nm的纳微米封堵剂A2。
实施例Y3
在反应容器中加入100g水，加入8g氢氧化钾，待充分溶解后冷却至0℃，依次加入6g硫脲、30g淀粉，维持温度0℃搅拌3h。再加入15g丙烯酸，混合均匀后依次加入12g苯乙烯、12g甲基丙烯酸甲酯、0.5g二乙烯基苯，在室温下充分搅拌均匀。再加入8g双氧水，充分搅拌，60℃加热反应5h后，再通过喷雾干燥得到粒径在80nm～1000nm的纳微米封堵剂A3。
实施例Y4
在反应容器中加入100g水，加入5g氢氧化钾，待充分溶解后冷却至5℃，依次加入5g硫脲、10g淀粉，维持温度5℃搅拌5h。再加入8g丙烯酸，混合均匀后依次加入8g苯乙烯、8g甲基丙烯酸甲酯、0.2g二乙烯基苯，在室温下充分搅拌均匀。再加入3g双氧水，充分搅拌，70℃加热反应3h后，再通过喷雾干燥得到粒径在60nm～900nm的纳微米封堵剂A3。
实施例Y5
实施例Y5基本上与实施例Y1相同，不同之处仅在于，采用α-甲基苯乙烯替换实施例Y1中的苯乙烯。在其它条件一致的情况下，制得纳微米封堵剂A5。
实施例Y6
实施例Y6基本上与实施例Y2相同，不同之处仅在于，采用丙烯酸甲酯替换实施例Y1中的甲基丙烯酸甲酯。在其它条件一致的情况下，制得纳微米封堵剂A6。
实施例Y7
实施例Y7基本上与实施例Y4相同，不同之处仅在于，采用尿素替换实施例Y1中的硫脲。在其它条件一致的情况下，制得纳微米封堵剂A7。
对比例Y1
按照CN105670580A的实施例1的方式制备微米封堵剂，得到对比例B1。
对比例Y2
按照CN111499790A的实施例1的方式制备微米封堵剂，得到对比例B2。
测试例
将通过以上实施例Y1～Y7和对比例Y1～Y2的方法制备得到的纳微米封堵剂，按照下述配方配制成钻井液体系。
基浆配方：2％评价土+0.5％低粘羧甲基纤维素+0.5％低粘聚阴离子纤维素+2％磺化酚醛树脂+2％褐煤树脂+1％超细碳酸钙(2500目)+6％氯化钾+0.5％氢氧化钾。
在基浆中分别按1％加入纳微米封堵剂A1～A7和对比例B1～B2制成钻井液体系，并设置不加纳微米封堵剂的空白对照钻井液体系(KB)，120℃热滚老化16h后，通过高温高压滤失仪测定120℃下的高温高压(HTHP)滤失量。
测量结果如表3所示：
由表1可知，对比未加入纳微米封堵剂的空白对照钻井液体系(KB)和对比例B1～B2，加入纳微米封堵剂A1～A7的钻井液体系的HTHP滤失量相对较低，在钻井液组分中加入纳微米封堵剂对钻井液的封堵性能有着重要的影响。
以下实施例针对本发明的增粘剂：
实施例Z1
1、共聚物的制备
在配料釜中加入1500千克(21.1kmol)丙烯酰胺、400千克(1.93kmol)2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、80千克(0.41kmol)丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、14千克(0.089kmol)甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、6千克(0.06kmol)N,N-二甲基丙烯酰胺和8000千克去离子水，搅拌状态下，用冷冻盐水控制溶液温度-3℃，加入氢氧化钠调节pH至7。将单体溶液泵入聚合釜中，通高纯氮气除氧0.5h，顺序加入N,N,N’,N’-四甲基乙二胺2.4千克、亚硫酸氢钠0.6千克、过硫酸铵2千克和2,2’-偶氮(2-脒基丙烷)二盐酸盐2千克，静置聚合反应10h，得到共聚物凝胶。打开反应釜底球阀，用0.3MPa压缩空气将得到的丙烯酰胺共聚物压出，通过造粒机造粒成4-6毫米的小胶粒。将得到的胶粒与400千克氢氧化钠粒碱捏合接触，在温度85℃下水解2h，经二次造粒后，在75℃热风条件下干燥2h，通过粉碎筛分得到20～80目的增粘剂A1。测定增粘剂A1的粘均分子量，结果如表1。
2、增粘性能评价
量取350mL去离子水于高速搅拌杯中，向其中加入573g甲酸钾，制备密度1.45g/cm3的甲酸钾水溶液。
量取350mL甲酸钾水溶液，搅拌下加入1.75g无水碳酸钠及3.5g碳酸氢钠，高速搅拌10min后慢速加入1.05g黄原胶，其间至少停两次，以刮下粘附在容器壁上的粉末，在25℃±3℃下密闭养护24h，得到无固相钻井液基浆。
取配制好的12份无固相钻井液基浆各350mL，边搅拌边缓慢加入2.45g制得的聚合物样品，用电动搅拌器搅拌30min后加入14g无水氯化钙，继续搅拌溶解20min，于高温滚子炉中165℃恒温滚动16h，冷却后高搅5min，测定表观粘度AV，结果如表2。
实施例Z2
1、共聚物的制备
在配料釜中加入1050千克(14.78kmol)丙烯酰胺、900千克(4.34kmol)2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、80千克(0.41kmol)丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、14千克(0.089kmol)甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、6千克(0.06kmol)N,N-二甲基丙烯酰胺和8000千克去离子水，搅拌状态下，用冷冻盐水控制溶液温度-3℃，加入氢氧化钠调节pH至7。将单体溶液泵入聚合釜中，通高纯氮气除氧0.5h，顺序加入N,N,N’,N’-四甲基乙二胺2.4千克、亚硫酸氢钠0.6千克、过硫酸铵2千克和2,2’-偶氮(2-脒基丙烷)二盐酸盐2千克，静置聚合反应10h，得到共聚物凝胶。打开反应釜底球阀，用0.3MPa压缩空气将得到的丙烯酰胺共聚物压出，通过造粒机造粒成4-6毫米的小胶粒。将得到的胶粒与400千克氢氧化钠粒碱捏合接触，在温度85℃下水解2h，经二次造粒后，在75℃热风条件下干燥2h，通过粉碎筛分得到20～80目的增粘剂A2。测定增粘剂A2的粘均分子量，结果如表1。
2、增粘性能评价
方法同实施例1，表观粘度AV结果如表2。
实施例Z3
1、共聚物的制备
在配料釜中加入1500千克(21.1kmol)丙烯酰胺、400千克(1.93kmol)2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、20千克(0.10kmol)丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、2千克(0.01kmol)甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、2千克(0.02kmol)N,N-二甲基丙烯酰胺和8000千克去离子水，搅拌状态下，用冷冻盐水控制溶液温度-3℃，加入氢氧化钠调节pH至7。将单体溶液泵入聚合釜中，通高纯氮气除氧0.5h，顺序加入N,N,N’,N’-四甲基乙二胺2.4千克、亚硫酸氢钠0.6千克、过硫酸铵2千克和2,2’-偶氮(2-脒基丙烷)二盐酸盐2千克，静置聚合反应10h，得到共聚物凝胶。打开反应釜底球阀，用0.3MPa压缩空气将得到的丙烯酰胺共聚物压出，通过造粒机造粒成4-6毫米的小胶粒。将得到的胶粒与400千克氢氧化钠粒碱捏合接触，在温度85℃下水解2h，经二次造粒后，在75℃热风条件下干燥2h，通过粉碎筛分得到20～80目的增粘剂A3。测定增粘剂A3的粘均分子量，结果如表1。
2、增粘性能评价
方法同实施例1，表观粘度AV结果如表2。
实施例Z4
1、共聚物的制备
在配料釜中加入2250千克(31.65kmol)丙烯酰胺、600千克(2.90kmol)2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、120千克(0.62kmol)丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、21千克(0.13kmol)甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、9千克(0.09kmol)N,N-二甲基丙烯酰胺和7000千克去离子水，搅拌状态下，用冷冻盐水控制溶液温度-3℃，加入氢氧化钠调节pH至7。将单体溶液泵入聚合釜中，通高纯氮气除氧0.5h，顺序加入N,N,N’,N’-四甲基乙二胺2.4千克、亚硫酸氢钠0.6千克、过硫酸铵2千克和2,2’-偶氮(2-脒基丙烷)二盐酸盐2千克，静置聚合反应10h，得到共聚物凝胶。打开反应釜底球阀，用0.3MPa压缩空气将得到的丙烯酰胺共聚物压出，通过造粒机造粒成4-6毫米的小胶粒。将得到的胶粒与600千克氢氧化钠粒碱捏合接触，在温度85℃下水解2h，经二次造粒后，在75℃热风条件下干燥2h，通过粉碎筛分得到20～80目的增粘剂A4。测定增粘剂A4的粘均分子量，结果如表1。
2、增粘性能评价
方法同实施例1，表观粘度AV结果如表2。
实施例Z5
1、共聚物的制备
在配料釜中加入1500千克(21.1kmol)丙烯酰胺、400千克(1.93kmol)2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、80千克(0.41kmol)丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、14千克(0.089kmol)甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、6千克(0.06kmol)N,N-二甲基丙烯酰胺和8000千克去离子水，搅拌状态下，用冷冻盐水控制溶液温度-3℃，加入氢氧化钠调节pH至7。将单体溶液泵入聚合釜中，通高纯氮气除氧0.5h，顺序加入N,N,N’,N’-四甲基乙二胺0.4千克、亚硫酸氢钠0.1千克、过硫酸铵0.5千克和2,2’-偶氮(2-脒基丙烷)二盐酸盐0.2千克，静置聚合反应10h，得到共聚物凝胶。打开反应釜底球阀，用0.3MPa压缩空气将得到的丙烯酰胺共聚物压出，通过造粒机造粒成4-6毫米的小胶粒。将得到的胶粒与400千克氢氧化钠粒碱捏合接触，在温度85℃下水解2h，经二次造粒后，在75℃热风条件下干燥2h，通过粉碎筛分得到20～80目的增粘剂A5。测定增粘剂A5的粘均分子量，结果如表1。
2、增粘性能评价
方法同实施例1，表观粘度AV结果如表2。
实施例Z6
1、共聚物的制备
在配料釜中加入1500千克(21.1kmol)丙烯酰胺、400千克(1.93kmol)2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、80千克(0.41kmol)丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、14千克(0.089kmol)甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、6千克(0.06kmol)N,N-二甲基丙烯酰胺和8000千克去离子水，搅拌状态下，用冷冻盐水控制溶液温度7℃，加入氢氧化钠调节pH至7。将单体溶液泵入聚合釜中，通高纯氮气除氧0.5h，顺序加入N,N,N’,N’-四甲基乙二胺2.4千克、亚硫酸氢钠0.6千克、过硫酸铵2千克和2,2’-偶氮(2-脒基丙烷)二盐酸盐2千克，静置聚合反应10h，得到共聚物凝胶。打开反应釜底球阀，用0.3MPa压缩空气将得到的丙烯酰胺共聚物压出，通过造粒机造粒成4-6毫米的小胶粒。将得到的胶粒与400千克氢氧化钠粒碱捏合接触，在温度85℃下水解2h，经二次造粒后，在75℃热风条件下干燥2h，通过粉碎筛分得到20～80目的增粘剂A6。测定增粘剂A2的粘均分子量，结果如表1。
2、增粘性能评价
方法同实施例1，表观粘度AV结果如表2。
实施例Z7
1、共聚物的制备
在配料釜中加入1500千克(21.1kmol)丙烯酰胺、400千克(1.93kmol)2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、80千克(0.41kmol)丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、14千克(0.089kmol)甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、6千克(0.06kmol)N,N-二甲基丙烯酰胺和8000千克去离子水，搅拌状态下，用冷冻盐水控制溶液温度-3℃，加入氢氧化钠调节pH至9。将单体溶液泵入聚合釜中，通高纯氮气除氧0.5h，顺序加入N,N,N’,N’-四甲基乙二胺2.4千克、亚硫酸氢钠0.6千克、过硫酸铵2千克和2,2’-偶氮(2-脒基丙烷)二盐酸盐2千克，静置聚合反应10h，得到共聚物凝胶。打开反应釜底球阀，用0.3MPa压缩空气将得到的丙烯酰胺共聚物压出，通过造粒机造粒成4-6毫米的小胶粒。将得到的胶粒与350千克氢氧化钠粒碱捏合接触，在温度85℃下水解2h，经二次造粒后，在75℃热风条件下干燥2h，通过粉碎筛分得到20～80目的增粘剂A7。测定增粘剂A7的粘均分子量，结果如表1。
2、增粘性能评价
方法同实施例1，表观粘度AV结果如表2。
实施例Z8
1、共聚物的制备
在配料釜中加入1500千克(21.1kmol)丙烯酰胺、400千克(1.93kmol)2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、80千克(0.41kmol)丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、14千克(0.089kmol)甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、6千克(0.06kmol)N,N-二甲基丙烯酰胺和8000千克去离子水，搅拌状态下，用冷冻盐水控制溶液温度-3℃，加入氢氧化钠调节pH至7。将单体溶液泵入聚合釜中，通高纯氮气除氧0.5h，顺序加入N,N,N’,N’-四甲基乙二胺2.4千克、亚硫酸氢钠0.6千克、过硫酸铵2千克和2,2’-偶氮(2-脒基丙烷)二盐酸盐2千克，静置聚合反应10h，得到共聚物凝胶。打开反应釜底球阀，用0.3MPa压缩空气将得到的丙烯酰胺共聚物压出，通过造粒机造粒成4-6毫米的小胶粒。将得到的胶粒与200千克氢氧化钠粒碱捏合接触，在温度85℃下水解2h，经二次造粒后，在75℃热风条件下干燥2h，通过粉碎筛分得到20～80目的增粘剂A8。测定增粘剂A8的粘均分子量，结果如表1。
2、增粘性能评价
方法同实施例1，表观粘度AV结果如表2。
实施例Z9
1、共聚物的制备
在配料釜中加入1500千克(21.1kmol)丙烯酰胺、400千克(1.93kmol)2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、80千克(0.41kmol)丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、14千克(0.089kmol)甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、6千克(0.06kmol)N,N-二甲基丙烯酰胺和8000千克去离子水，搅拌状态下，用冷冻盐水控制溶液温度-3℃，加入氢氧化钠调节pH至7。将单体溶液泵入聚合釜中，通高纯氮气除氧0.5h，顺序加入N,N,N’,N’-四甲基乙二胺2.4千克、亚硫酸氢钠0.6千克、过硫酸铵2千克和2,2’-偶氮(2-脒基丙烷)二盐酸盐2千克，静置聚合反应10h，得到共聚物凝胶。打开反应釜底球阀，用0.3MPa压缩空气将得到的丙烯酰胺共聚物压出，通过造粒机造粒成4-6毫米的小胶粒。将得到的胶粒与400千克氢氧化钠粒碱捏合接触，在温度60℃下水解4h，经二次造粒后，在75℃热风条件下干燥2h，通过粉碎筛分得到20～80目的增粘剂A9。测定增粘剂A9的粘均分子量，结果如表1。
2、增粘性能评价
方法同实施例1，表观粘度AV结果如表2。
对比例Z1
1、共聚物的制备
在配料釜中加入1520千克(21.38kmol)丙烯酰胺、400千克(1.93kmol)2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、80千克(0.41kmol)丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和8000千克去离子水，搅拌状态下，用冷冻盐水控制溶液温度-3℃，加入氢氧化钠调节pH至7。将单体溶液泵入聚合釜中，通高纯氮气除氧0.5h，顺序加入N,N,N’,N’-四甲基乙二胺2.4千克、亚硫酸氢钠0.6千克、过硫酸铵2千克和2,2’-偶氮(2-脒基丙烷)二盐酸盐2千克，静置聚合反应10h，得到共聚物凝胶。打开反应釜底球阀，用0.3MPa压缩空气将得到的丙烯酰胺共聚物压出，通过造粒机造粒成4-6毫米的小胶粒。将得到的胶粒与350千克氢氧化钠粒碱捏合接触，在温度85℃下水解2h，经二次造粒后，在75℃热风条件下干燥2h，通过粉碎筛分得到20～80目的增粘剂B1。测定增粘剂B1的粘均分子量，结果如表1。
2、增粘性能评价
方法同实施例1，表观粘度AV结果如表2。
对比例Z2
1、共聚物的制备
在配料釜中加入1600千克(22.5kmol)丙烯酰胺、400千克(1.93kmol)2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和8000千克去离子水，搅拌状态下，用冷冻盐水控制溶液温度-3℃，加入氢氧化钠调节pH至7。将单体溶液泵入聚合釜中，通高纯氮气除氧0.5h，顺序加入N,N,N’,N’-四甲基乙二胺2.4千克、亚硫酸氢钠0.6千克、过硫酸铵2千克和2,2’-偶氮(2-脒基丙烷)二盐酸盐2千克，静置聚合反应10h，得到共聚物凝胶。打开反应釜底球阀，用0.3MPa压缩空气将得到的丙烯酰胺共聚物压出，通过造粒机造粒成4-6毫米的小胶粒。将得到的胶粒与350千克氢氧化钠粒碱捏合接触，在温度85℃下水解2h，经二次造粒后，在75℃热风条件下干燥2h，通过粉碎筛分得到20～80目的增粘剂B2。测定增粘剂B2的粘均分子量，结果如表1。
2、增粘性能评价
方法同实施例1，表观粘度AV结果如表2。
对比例Z3
1、采用雪佛龙菲利普斯化工有限公司(Chevron Phillips Chemical)生产的聚合物增粘剂150作为增粘剂B3。测定增粘剂B3的粘均分子量，结果如表1。
2、增粘性能评价
方法同实施例1，表观粘度AV结果如表2。
测试例1
粘均分子量的测定：根据GB12005.1-89中规定的方法来测定特性粘数；根据GB12005.10-92中规定的方法采用公式M＝([η]/K)1/α来计算聚合物的粘均分子量，其中，K＝4.75×10-3，α＝0.80，[η]为特性粘数。结果如下表1：
通过表1的数据可以看出，本发明的增粘剂A1～A9的粘均分子量为791万～1026万；增粘剂B1～B2的粘均分子量为1335万～1525万，说明结构单元D、J、K的存在会导致共聚物分子量下降。
测试例2
表观粘度的测定：按GB/T 16783.1中的规定进行。结果如下表2：
通过表2的数据可以看出，加入本发明的增粘剂A1～A9的含钙无固相钻井液，165℃高温老化后的表观粘度为17～32mPa.s，优于目前国外同类产品150(增粘剂B3)，表明本发明的增粘剂具有较好的增粘性、抗温性以及抗盐钙性能，能够有效改善无固相钻井液在高温、高盐钙环境下的流变性；加入增粘剂B1～B2的含钙无固相钻井液，165℃高温老化后的表观粘度为11～14mPa.s，说明结构单元D、J、K的存在尽管降低了共聚物的分子量，但是能够显著提高共聚物的抗温、抗盐钙性能，从而有助于在含钙离子的甲酸盐溶液中提供较好的增粘效果。
在以下实施例中，使用的降滤失剂采用如上实施例X1的方法制得的降滤失剂A1；使用的纳微米封堵剂采用如上实施例Y1的方法制得的纳微米封堵剂A1；使用的增粘剂采用如上实施例Z1的方法制得的增粘剂A1。
实施例1
本实施例钻井液的制备方法包括步骤：
(1)取400g自来水中加入到搅拌杯中，开启搅拌器进行搅拌；
(2)加入144g甲酸钾和1.2g碳酸钠搅拌40分钟，静置1小时；
(3)边搅拌边缓慢加入1.2g聚乙烯醇，继续搅拌30分钟；
(4)边搅拌边缓慢加入0.4g增粘剂，继续搅拌40分钟；
(5)边搅拌边缓慢加入2g滤失剂，继续搅拌30分钟；
(6)边搅拌边加入2g纳微米封堵剂，继续搅拌20分钟；
(7)边搅拌边加入2g聚醚二胺，继续搅拌20分钟；
(8)边搅拌边加入2g油酸季戊四醇酯，继续搅拌20分钟；
(9)待以上各组分溶解均匀后，得到钻井液A1。
实施例2
本实施例钻井液的制备方法包括步骤：
(1)取400g自来水中加入到搅拌杯中，开启搅拌器进行搅拌；
(2)加入144g甲酸钾和8g碳酸钠搅拌40分钟，静置1小时；
(3)边搅拌边缓慢加入4g聚乙烯醇，继续搅拌30分钟；
(4)边搅拌边缓慢加入8g增粘剂，继续搅拌40分钟；
(5)边搅拌边缓慢加入16g降滤失剂，继续搅拌30分钟；
(6)边搅拌边加入16g纳微米封堵剂，继续搅拌20分钟；
(7)边搅拌边加入12g聚醚二胺，继续搅拌20分钟；
(8)边搅拌边加入16g油酸季戊四醇酯，继续搅拌20分钟；
(9)待以上各组分溶解均匀后，得到钻井液A2。
实施例3
本实施例钻井液的制备方法包括步骤：
(1)取400g自来水中加入到搅拌杯中，开启搅拌器进行搅拌；
(2)加入144g甲酸钾和4g碳酸钠搅拌40分钟，静置1小时；
(3)边搅拌边缓慢加入4g聚乙烯醇，继续搅拌30分钟；
(4)边搅拌边缓慢加入2.8g增粘剂，继续搅拌40分钟；
(5)边搅拌边缓慢加入6g降滤失剂，继续搅拌30分钟；
(6)边搅拌边加入8g纳微米封堵剂，继续搅拌20分钟；
(7)边搅拌边加入8g聚醚二胺，继续搅拌20分钟；
(8)边搅拌边加入8g油酸季戊四醇酯，继续搅拌20分钟；
(9)待以上各组分溶解均匀后，得到钻井液A3。
实施例4
本实施例钻井液的制备方法包括步骤：
(1)取400g自来水中加入到搅拌杯中，开启搅拌器进行搅拌；
(2)加入688g甲酸钾和4g碳酸钠搅拌40分钟，静置1小时；
(3)边搅拌边缓慢加入4g聚乙烯醇，继续搅拌30分钟；
(4)边搅拌边缓慢加入2.8g增粘剂，继续搅拌40分钟；
(5)边搅拌边缓慢加入6g降滤失剂，继续搅拌30分钟；
(6)边搅拌边加入8g纳微米封堵剂，继续搅拌20分钟；
(7)边搅拌边加入8g聚醚二胺，继续搅拌20分钟；
(8)边搅拌边加入8g油酸季戊四醇酯，继续搅拌20分钟；
(9)待以上各组分溶解均匀后，得到钻井液A4。
对比例1
对比例1基本上与实施例3相同，不同之处仅在于，采用相同重量份的水解聚丙烯酰胺HPAM替换实施例3中的增粘剂，得到参比的钻井液B1。
对比例2
对比例2基本上与实施例3相同，不同之处仅在于，采用相同重量份的高粘聚阴离子纤维素PAC-LV替换实施例3中的降滤失剂，得到参比的钻井液B2。
对比例3
对比例3基本上与实施例3相同，不同之处仅在于，采用相同重量份的磺化沥青FT-1替换实施例3中的纳微米封堵剂，得到参比的钻井液B3。
测试例1
分别配制400mL钻井液A1～A4以及参比的钻井液B1～B3，在180℃高温滚子炉中老化16小时。取出冷却后，高速搅拌5分钟，然后按照GB/T 16783.1-2006石油天然气工业钻井液现场测试第1部分：水基钻井液中记载的方法，分别测定各样品的表观粘度、塑性粘度、动切力、API滤失量、HTHP(180℃)滤失量。
测量结果如表5中所示。
通过表5的数据可知，本发明的钻井液A1～A4的表观粘度范围为28～66mPa.s，塑性粘度范围为13～38mPa.s，动切力范围为15～28Pa，API滤失量范围为1.6～4.2mL，HTHP滤失量范围为7.8～11.2mL；
对比例钻井液B1的表观粘度为26mPa.s，动切力为7Pa，明显低于实施例3制得的钻井液A3的相应数据，说明增粘剂对提升钻井液的粘度和切力效果显著；
对比例钻井液B2的API滤失量和HTHP滤失量分别为8.2mL和21.2mL，明显高于实施例3制得的钻井液A3的相应数据，说明降滤失剂对提升钻井液的滤失造壁性效果显著；
对比例钻井液B3的API滤失量和HTHP滤失量分别为7.8mL和18.4mL，明显高于实施例3的相应数据，说明纳微米封堵剂对提升钻井液的封堵性能效果显著。
测试例2
配制400mL钻井液A1～A4以及参比的钻井液B1～B3，然后分别加入16g无水氯化钙，搅拌30分钟后在180℃高温滚子炉中老化16小时。取出冷却后，高速搅拌5分钟，然后按照GB/T 16783.1-2006石油天然气工业钻井液现场测试第1部分：水基钻井液中记载的方法，分别测定各样品的表观粘度、塑性粘度、动切力、静切力、API滤失量、HTHP滤失量；
测量结果如表6中所示。
通过表6的数据可以看出，本发明的钻井液A1～A4(含15000mg/L钙离子)的表观粘度范围为22～61mPa.s，塑性粘度范围为11～37mPa.s，动切力范围为11～24Pa，API滤失量范围为3.8～6.4mL，HTHP滤失量范围为10.4～14.2mL；
对比例钻井液B1的表观粘度为16mPa.s，动切力为3Pa，明显低于钻井液A3的相应数据，说明增粘剂对提升含高钙离子的钻井液的粘度和切力效果显著；
对比例钻井液B2的API滤失量和HTHP滤失量分别为14.2mL和48.4mL，明显高于钻井液A3的相应数据，说明降滤失剂对提升含高钙离子的钻井液的滤失造壁性效果显著；
对比例钻井液B3的API滤失量和HTHP滤失量分别为9.2mL和20.2mL，明显高于钻井液A3的相应数据，说明纳微米封堵剂对提升含高钙离子的钻井液的封堵性能效果显著。
当注意的是，以上所述的实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明的任何限制。通过参照典型实施例对本发明进行了描述，但应当理解为其中所用的词语为描述性和解释性词汇，而不是限定性词汇。可以按规定在本发明权利要求的范围内对本发明作出修改，以及在不背离本发明的范围和精神内对本发明进行修订。尽管其中描述的本发明涉及特定的方法、材料和实施例，但是并不意味着本发明限于其中公开的特定例，相反，本发明可扩展至其他所有具有相同功能的方法和应用。
Claims (35)
1.一种钻井液，其包括降滤失剂、纳微米封堵剂和增粘剂中的一种或多种，
其中，所述降滤失剂包括单体A、单体B、单体C、单体D和单体E形成的第一聚合物；
所述纳微米封堵剂包括淀粉固体粒子以及单体F、单体G、单体H和单体I形成的第二聚合物；
所述增粘剂包括单体A、单体B、单体D、单体J和单体K形成的第三聚合物；
单体A选自具有式（I）所示结构的单体；
式（I）
单体B选自具有式（II）所示结构的单体；
式（II）
单体C选自具有式（III）所示结构的单体；
式（III）
单体D选自具有式（IV）所示结构的单体；
式（IV）
单体E选自具有式（V）所示结构的单体，
式（V）
单体F选自丙烯酸、甲基丙烯酸和马来酸酐中的一种或多种；
单体G选自具有式（VI）所示结构的单体，
式（VI）
单体H选自具有式（VII）所示结构的单体，
式（VII）
单体I为二乙烯基苯；
单体J选自具有式（VIII）所示结构的单体，
式（VIII）
单体K选自具有式（IX）所示结构的单体，
式（IX）
式（I）中，R1选自氢、C1~C5直链烷基、C3~C5支链烷基和C3~C5环烷基；
式（II）中，R2选自C1-C6的亚烷基，R3和R4相同或不同，各自独立地选自氢、C1~C10直链烷基、C3~C10支链烷基和C3~C10环烷基；
式（III）中，R5和R6相同或不同，各自独立地选自氢、C1~C5直链烷基、C3~C5支链烷基和C3~C5环烷基；
式（IV）中，R7和R8相同或不同，各自独立地选自氢、C1~C5直链烷基、C3~C5支链烷基和C3~C5环烷基；
式（V）中，R9选自氢、C1~C5直链烷基和C3~C5支链烷基；
式（VI）中，R10和R11相同或不同，各自独立地选自氢、C1~C5直链烷基、C3~C5支链烷基或C3~C5环烷基；
式（VII）中，R12和R13相同或不同，各自独立地选自氢、C1~C5直链烷基、C3~C5支链烷基或C3~C5环烷基；
式（VIII）中，R14选自氢、C1~C5的直链烷基、C3~C5的支链烷基和C3~C5的环烷基；R15、R16和R17相同或不同，各自独立地选自C1~C5的直链烷基、C3~C5的支链烷基和C3~C5的环烷基；
式（IX）中，R18、R19和R20相同或不同，各自独立地选自氢、C1~C10的直链烷基、C3~C10的支链烷基和C3~C10的环烷基；
所述淀粉固体粒子为淀粉的非晶区经水解后形成的淀粉固体粒子；淀粉的非晶区指的是淀粉在微观下的非晶态区域；
所述淀粉固体粒子的制备方法包括步骤：使包含物质L、淀粉和强碱性溶液的体系反应，制得含有所述淀粉固体粒子的反应物I；
物质L选自硫脲和尿素中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的钻井液，其特征在于，所述钻井液包括降滤失剂、纳微米封堵剂和增粘剂；和/或
式（I）中，R1为氢或C1~C5直链烷基；和/或
式（II）中，R3和R4相同或不同，各自独立地为C1~C5直链烷基；和/或
式（III）中，R5和R6相同或不同，各自独立地为氢或C1~C5直链烷基；和/或
式（IV）中，R7和R8相同或不同，各自独立地为氢或C1~C5直链烷基；和/或
式（V）中，R9为氢或甲基；和/或
式（VI）中，R10和R11相同或不同，各自独立地为氢或C1~C5直链烷基；和/或
式（VII）中，R12和R13相同或不同，各自独立地为氢或C1~C5直链烷基；和/或
式（IX）中，R18、R19和R20相同或不同，各自独立地选自C1~C5的直链烷基、C3~C5的支链烷基和C3~C5的环烷基。
3.根据权利要求2所述的钻井液，其特征在于，式（I）中，R1为氢、甲基或乙基；和/或
式（II）中，R3和R4相同或不同，各自独立地为甲基或乙基；和/或
式（III）中，R5和R6相同或不同，各自独立地为氢、甲基或乙基；和/或
式（IV）中，R7和R8相同或不同，各自独立地为氢、甲基或乙基；和/或
式（V）中，R9为氢；和/或
式（VI）中，R10和R11相同或不同，各自独立地为氢、甲基或乙基；和/或
式（VII）中，R12和R13相同或不同，各自独立地为氢、甲基或乙基；和/或
式（IX）中，R18、R19和R20相同或不同，各自独立地为甲基或乙基。
4.根据权利要求1所述的钻井液，其特征在于，所述第一聚合物中，以重量份数计，衍生自单体A的结构单元的含量为50~97.5重量份，衍生自单体B的结构单元的含量为1~50重量份，衍生自单体C的结构单元的含量为0.1~8重量份，衍生自单体D的结构单元的含量为0.01~1重量份，衍生自单体E的结构单元的含量为0.001~2重量份；和/或
所述第二聚合物中，以重量份数计，衍生自单体F的结构单元的含量为1~20重量份；衍生自单体G的结构单元的含量为5~20重量份；衍生自单体H的结构单元的含量为5~20重量份；衍生自单体I的结构单元的含量为0.1~1重量份；和/或
所述第三聚合物中，以重量份数计，衍生自单体A的结构单元的含量为1~99重量份，衍生自单体B的结构单元的含量为0.1~98重量份，衍生自单体D的结构单元的含量为0.001~5重量份，衍生自单体J的结构单元的含量为0.001~2重量份，衍生自单体K的结构单元的含量为0.01~10重量份。
5.根据权利要求4所述的钻井液，其特征在于，所述第一聚合物中，以重量份数计，衍生自单体A的结构单元的含量为50~80重量份，和/或衍生自单体B的结构单元的含量为15~45重量份，和/或衍生自单体C的结构单元的含量为1~4重量份，和/或衍生自单体D的结构单元的含量为0.1~0.7重量份，和/或衍生自单体E的结构单元的含量为0.1~0.5重量份；和/或
所述第二聚合物中，以重量份数计，衍生自单体F的结构单元的含量为5~10重量份；和/或衍生自单体G的结构单元的含量为10~15重量份；和/或衍生自单体H的结构单元的含量为10~15重量份；和/或衍生自单体I的结构单元的含量为2~6重量份；和/或
所述第三聚合物中，以重量份数计，衍生自单体A的结构单元的含量为50~97.5重量份，和/或衍生自单体B的结构单元的含量为1~48重量份，和/或衍生自单体D的结构单元的含量为0.01~1重量份，和/或衍生自单体J的结构单元的含量为0.01~1重量份，和/或衍生自单体K的结构单元的含量为0.1~8重量份。
6.根据权利要求5所述的钻井液，其特征在于，所述第三聚合物中，以重量份数计，衍生自单体A的结构单元的含量为50~80重量份，和/或衍生自单体B的结构单元的含量为15~45重量份，和/或衍生自单体D的结构单元的含量为0.1~0.7重量份，和/或衍生自单体J的结构单元的含量为0.1~0.3重量份，和/或衍生自单体K的结构单元的含量为1~4重量份。
7.根据权利要求1-6任一所述的钻井液，其特征在于，所述降滤失剂的粘均分子量为50万~300万；和/或
所述降滤失剂的制备方法包括：
使包含单体A、单体B、单体C、单体D、单体E和溶剂的第一原料体系发生聚合反应，生成降滤失剂。
8.根据权利要求7所述的钻井液，其特征在于，所述降滤失剂的粘均分子量为100万~200万。
9.根据权利要求7所述的钻井液，其特征在于，所述溶剂为水；在所述第一原料体系中，所述单体A、单体B、单体C、单体D和单体E的总质量的质量分数为10%~50%；以单体A、单体B、单体C、单体D和单体E的总质量为100重量份计，单体A的含量为50~97.5重量份，单体B的含量为1~50重量份，单体C的含量为0.1~8重量份，单体D的含量为0.01~1重量份，单体E的含量为0.001~2重量份；和/或
控制所述第一原料体系的pH值为4~12；和/或
所述第一原料体系中还包括链转移剂；和/或
所述第一原料体系中还包括第一引发剂；和/或
所述第一原料体系发生聚合反应的条件包括：温度为-10℃~80℃，时间为1~20小时。
10.根据权利要求9所述的钻井液，其特征在于，在所述第一原料体系中，所述单体A、单体B、单体C、单体D和单体E的总质量的质量分数为15%~40%；和/或，
以单体A、单体B、单体C、单体D和单体E的总质量为100重量份计，单体A的含量为50~80重量份，单体B的含量为15~45重量份，单体C的含量为1~4重量份，单体D的含量为0.1~0.7重量份，单体E的含量为0.1~0.5重量份；和/或
控制所述第一原料体系的pH值为5~10；和/或
通过第一无机碱性物调节所述第一原料体系的pH值，所述第一无机碱性物选自氢氧化钠、氢氧化钾和碳酸钠中的一种或多种；和/或
所述链转移剂选自甲酸钠、次磷酸钠、异丙醇、巯基乙醇、巯基乙酸、巯基丙醇和巯基丙酸中的一种或多种；和/或
所述链转移剂的加入量为所述单体A、单体B、单体C、单体D和单体E的总质量的0.1%~5%；和/或
所述第一引发剂为氧化还原体类引发剂或偶氮类引发剂中的一种；和/或
所述第一原料体系发生聚合反应的条件包括：温度为20℃～70℃，时间为2～10小时。
11.根据权利要求10所述的钻井液，其特征在于，在所述第一原料体系中，所述单体A、单体B、单体C、单体D和单体E的总质量的质量分数为20%~30%；和/或
控制所述第一原料体系的pH值为6~9；和/或
所述第一无机碱性物为氢氧化钠；和/或
所述链转移剂为甲酸钠；和/或
所述链转移剂的加入量为所述单体A、单体B、单体C、单体D和单体E的总质量的1%~3%；和/或
所述第一引发剂为偶氮类引发剂；和/或
所述偶氮引发剂的加入量为所述第一原料体系中单体A、单体B、单体C、单体D和单体E的总质量的0.002%~0.3%；和/或
所述偶氮引发剂选自偶氮二异丁腈、偶氮二咪唑啉基丙烷二盐酸盐、4,4’-偶氮双 (4-氰基戊酸)和2,2’-偶氮二异丁基脒盐酸盐中的一种或多种；和/或
所述第一原料体系发生聚合反应的条件包括：温度为40℃~60℃，时间为3~6小时。
12.根据权利要求11所述的钻井液，其特征在于，所述偶氮引发剂选自2 ,2’-偶氮二异丁基脒盐酸盐和偶氮二咪唑啉基丙烷二盐酸盐中的一种或多种；和/或
所述偶氮引发剂的加入量为所述第一原料体系中单体A、单体B、单体C、单体D和单体E的总质量的0.01％～0.1％。
13.根据权利要求1~6中任一项所述的钻井液，其特征在于，
物质L为硫脲；和/或
所述强碱性溶液为将第二无机碱性物溶解于溶剂中制得；第二无机碱性物选自氢氧化钾和氢氧化钠中的一种或多种；和/或
所述淀粉为玉米淀粉或马铃薯淀粉；和/或
包含物质L、淀粉和强碱性溶液的体系中，以所述强碱性溶液中溶剂的含量为100重量份计，所述物质L的含量为1~10重量份；淀粉的含量为10~30重量份；和/或
包含物质L、淀粉和强碱性溶液的体系反应的条件包括：温度为0℃~5℃，时间为2~5h。
14. 根据权利要求13所述的钻井液，其特征在于，所述强碱性溶液为将第二无机碱性物溶解于溶剂中制得，溶剂为水；第二无机碱性物为氢氧化钾；和/或
所述强碱性溶液中，溶剂的含量为100重量份；第二无机碱性物的含量为1~10重量份；和/或
所述淀粉为为玉米淀粉；和/或
包含物质L、淀粉和强碱性溶液的体系中，以所述强碱性溶液中溶剂的含量为100重量份计，所述物质L的含量为2~4重量份；淀粉的含量为15~25重量份。
15. 根据根据权利要求14所述的钻井液，其特征在于，所述强碱性溶液中，溶剂的含量为100重量份，第二无机碱性物的含量为为4～6重量份。
16.根据权利要求1~6中任一项所述的钻井液，其特征在于，所述纳微米封堵剂的粒径范围为10nm~1000nm；和/或
所述纳微米封堵剂的制备方法包括步骤：
S21.使包含物质L、淀粉和强碱性溶液的体系反应，制得含有所述淀粉固体粒子的反应物I；
S22.使所述反应物I和单体F混匀，得到混合体系；
S23.使包含混合体系、单体G、单体H和单体I的反应体系在引发剂的作用下反应，制得含有所述纳微米封堵剂的反应物II，以及
任选地，S24.对所述反应物II进行干燥，得到所述纳微米封堵剂。
17. 根据权利要求16所述的钻井液，其特征在于，所述纳微米封堵剂的粒径范围为50nm ~500nm。
18.根据权利要求16所述的钻井液，其特征在于，在步骤S21中，所述物质L选自硫脲和尿素中的一种或多种；和/或
所述强碱性溶液是通过将第二无机碱性物溶解于溶剂中制得的；第二无机碱性物选自氢氧化钾和氢氧化钠中的一种或多种；和/或
所述强碱性溶液中，溶剂的含量为100重量份；第二无机碱性物的含量为1~10重量份；和/或
所述淀粉为玉米淀粉或马铃薯淀粉；和/或
其中，以质量份数计，加入物质L的量为1~10重量份；加入淀粉的量为10~30重量份；和/或
所述反应的条件包括：温度为0℃~5℃，时间为2~5h，
在步骤S22中，所述反应物I和单体F混匀时的温度为0℃~5℃，
在步骤S23中，所述反应的条件包括：温度为50℃~80℃，时间为2~5小时；和/或
以单体F、单体G、单体H和单体I的总质量为100重量份计，加入单体F的量为1~20重量份；加入单体G的量为5~20重量份；加入单体H的量为5~20重量份；加入单体I的量为0.1~1重量份。
19. 根据权利要求18所述的钻井液，其特征在于，在步骤S21中，所述物质L为硫脲；和/或
所述强碱性溶液是通过将第二无机碱性物溶解于溶剂中制得的，溶剂为水；第二无机碱性物为氢氧化钾；和/或
所述强碱性溶液中，溶剂的含量为100重量份；第二无机碱性物的含量为4~6重量份；和/或
所述淀粉为玉米淀粉；和/或
其中，以质量份数计，加入物质L的量为2~4重量份；加入淀粉的量为15~25重量份；和/或
在步骤S23中，所述反应的条件包括：温度为60℃~70℃，时间为3~4小时；和/或
以单体F、单体G、单体H和单体I的总质量为100重量份计，加入单体F的量为5~10重量份；加入单体G的量为10~15重量份；加入单体H的量为10~15重量份；加入单体I的量为2~6重量份。
20.根据权利要求1~6中任一项所述的钻井液，其特征在于，所述增粘剂的粘均分子量为600万~1200万；和/或
所述增粘剂的的制备方法包括：
S31.使包含单体A、单体B、单体D、单体J、单体K和溶剂的第二原料体系发生聚合反应，生成聚合反应产物；以及
任选地，S32.使所述聚合反应产物与第四无机碱性物接触，得到所述增粘剂。
21. 根据权利要求20所述的钻井液，其特征在于，所述增粘剂的粘均分子量为800万~1000万。
22.根据权利要求20所述的钻井液，其特征在于，在步骤S31中，所述溶剂为水；在所述第二原料体系中，所述单体A、单体B、单体D、单体J和单体K的总质量的质量分数为10%~50%；和/或
控制所述第二原料体系的pH值为4~12；和/或
所述第二原料体系中还包括第二引发剂；和/或
在步骤S31中，所述聚合反应的温度为-10℃~20℃；和/或所述聚合反应的时间为1~20小时；和/或
在步骤S32中，所述第四无机碱性物选自氢氧化钠、氢氧化钾和碳酸钠中的一种或多种；和/或
在步骤S32中，所述接触的温度为40℃~100℃；所述接触的时间为0.5~6h。
23.根据权利要求22所述的钻井液，其特征在于，在所述第二原料体系中，所述单体A、单体B、单体D、单体J和单体K的总质量的质量分数为15%~40%；和/或
在所述第二原料体系中，以用于形成第三聚合物的单体A、单体B、单体D、单体J和单体K的总质量为100重量份计，单体A的含量为1~99重量份，单体B的含量为0.1~98重量份，单体D的含量为0.001~5重量份，单体J的含量为0.001~2重量份，单体K的含量为0.01~10重量份；和/或
控制所述第二原料体系的pH值为5~10；和/或
通过第三无机碱性物调节所述第二原料体系的pH值，所述第三无机碱性物选自氢氧化钠、氢氧化钾和碳酸钠中的一种或多种；和/或
所述第二引发剂选自氧化还原体类引发剂和偶氮类引发剂中的一种或多种；和/或
以用于形成第三聚合物的单体A、单体B、单体D、单体J和单体K的总质量为100重量份计，作为所述第二引发剂，所述氧化还原体类引发剂的用量为0.002~0.5重量份，和/或
所述偶氮类引发剂的用量为0.002~0.3重量份；和/或
所述氧化还原体类引发剂包括氧化剂和还原剂，其中，以单体A、单体B、单体D、单体J和单体K的总质量为100重量份计，所述氧化剂的用量为0.001~0.25重量份，所述还原剂的用量为0.001~0.25重量份，和/或
所述还原剂选自无机还原剂和有机还原剂中的一种或多种；和/或
在步骤S31中，所述聚合反应的温度为-7℃~15℃；和/或所述聚合反应的时间为2~10小时；和/或
在步骤S32中，所述第四无机碱性物为氢氧化钠；和/或
所述第四无机碱性物的加入量为所述步骤S31中单体A、单体B、单体D、单体J和单体K的总质量的5%~25%；和/或
在步骤S32中，所述接触的温度为60℃~90℃；所述接触的时间为1~4h。
24.根据权利要求22或23所述的钻井液，其特征在于，在所述第二原料体系中，所述单体A、单体B、单体D、单体J和单体K的总质量的质量分数为20%~30%；和/或
单体A的含量为60~97.5重量份，单体B的含量为1~50重量份，单体D的含量为0.01~1重量份，单体J的含量为0.01~1重量份，单体K的含量为0.1~8重量份；和/或
控制所述第二原料体系的pH值为6~9；和/或
通过第三无机碱性物调节所述第二原料体系的pH值，所述第三无机碱性物为氢氧化钠；和/或
所述第二引发剂为氧化还原体类引发剂和偶氮类引发剂的混合物；和/或
所述氧化还原体类引发剂的用量为0.05~0.25重量份，和/或
所述偶氮类引发剂的用量为0.01~0.1重量份；和/或
所述氧化还原体类引发剂包括氧化剂和还原剂，其中，以单体A、单体B、单体D、单体J和单体K的总质量为100重量份计，所述氧化剂的用量为0.025~0.1重量份，所述还原剂的用量为0.025~0.15重量份；和/或
所述还原剂为无机还原剂和有机还原剂的混合物，以还原剂总重量为100重量份计，所述有机还原剂的用量为30~90重量份，所述无机还原剂的用量为10~70重量份；和/或
在步骤S31中，所述聚合反应的温度为-3℃~7℃；和/或所述聚合反应的时间为3~8小时；和/或
在步骤S32中，所述接触的温度为80~85℃；所述接触的时间为2~3h。
25.根据权利要求23所述的钻井液，其特征在于，单体A的含量为50~80重量份，单体B的含量为15~45重量份，单体D的含量为0.1~0.7重量份，单体J的含量为0.1~0.3重量份，单体K的含量为1~4重量份；和/或
所述氧化剂选自过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠和过氧化氢中的一种或多种；和/或
所述还原剂为无机还原剂和有机还原剂的混合物，以还原剂总重量为100重量份计，所述有机还原剂的用量为60~80重量份，所述无机还原剂的用量为20~40重量份。
26.根据权利要求1~6任一项所述的钻井液，其特征在于，所述钻井液还包括pH缓冲剂、缓蚀剂、抑制剂、甲酸盐加重剂和润滑剂中的一种或多种；和/或
所述缓蚀剂选自铬酸盐、重铬酸盐、亚硝酸盐、钼酸盐、钨酸盐、硅酸盐、磷酸盐、咪唑啉及其季铵盐类、曼尼希碱、烯醇、聚乙烯醇和聚天冬胺酸中的一种或多种；和/或
所述抑制剂选自聚醚二胺、聚赖氨酸、聚醚多元醇、氯化钾、2，3-环氧丙基三甲基氯化铵和丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵中的一种或多种；和/或
所述甲酸盐加重剂选自甲酸钠、甲酸钾和甲酸铯中的一种或多种；和/或
所述润滑剂选自固体润滑剂和液体润滑剂中的一种或多种。
27.根据权利要求26所述的钻井液，其特征在于，所述钻井液还包括pH缓冲剂、缓蚀剂、抑制剂、甲酸盐加重剂和润滑剂；和/或
所述pH缓冲剂选自氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠和碳酸氢钾中的一种或多种；和/或
所述缓蚀剂选自磷酸盐和聚乙烯醇中的一种或多种；和/或
所述抑制剂选自氯化钾和聚醚二胺中的一种或多种；和/或
所述甲酸盐加重剂选自甲酸钠和甲酸钾中的一种或多种；和/或
所述润滑剂选自石墨、炭黑、玻璃微珠、矿物油、白油、聚α-烯轻、硬脂酸丁酯、聚乙二醇酯和油酸季戊四醇酯中的一种或多种。
28. 根据权利要求27所述的钻井液，其特征在于，所述pH缓冲剂选自碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠和碳酸氢钾中的一种或多种；和/或
所述缓蚀剂为聚乙烯醇；和/或
所述抑制剂聚醚二胺。
29. 根据权利要求28所述的钻井液，其特征在于，所述pH缓冲剂选自选自碳酸钠和碳酸氢钠中的一种或多种。
30.根据权利要求27~29任一项所述的钻井液，其特征在于，以所述钻井液中的钻井液溶剂为100重量份计，所述降滤失剂的加入量为0.5~4重量份；和/或
所述纳微米封堵剂的加入量为0.5~4重量份；和/或
所述增粘剂的加入量为0.1~2重量份；和/或
所述pH缓冲剂的加入量为0.1~2重量份；和/或
所述缓蚀剂的加入量为0.5~2重量份；和/或
所述抑制剂的加入量为0.5~3重量份；和/或
所述润滑剂的加入量为0.5~4重量份；和/或
所述甲酸盐加重剂的加入量为10~280重量份，
其中，所述钻井液溶剂为水。
31.根据权利要求30所述的钻井液，其特征在于，以所述钻井液中的钻井液溶剂为100重量份计，所述降滤失剂的加入量为1~2重量份；和/或
所述纳微米封堵剂的加入量为2~3重量份；和/或
所述增粘剂的加入量为0.3~1重量份；和/或
所述pH缓冲剂的加入量为0.5~1重量份；和/或
所述缓蚀剂的加入量为1~1.5重量份；和/或
所述抑制剂的加入量为1~2重量份；和/或
所述润滑剂的加入量为2~3重量份。
32.一种如权利要求1~31任一项所述的钻井液的制备方法，包括步骤：
使包括降滤失剂、纳微米封堵剂、增粘剂中的一种或多种以及任选地pH缓冲剂、缓蚀剂、抑制剂、甲酸盐加重剂和润滑剂中的一种或多种的原料在钻井液溶剂中溶解，制得所述钻井液，
其中，所述钻井液溶剂为水。
33.根据权利要求32所述的制备方法，其特征在于，以钻井液溶剂为100重量份计，所述降滤失剂的加入量为0.5~4重量份；和/或
所述纳微米封堵剂的加入量为0.5~4重量份；和/或
所述增粘剂的加入量为0.1~2重量份；和/或
所述pH缓冲剂的加入量为0.1~2重量份；和/或
所述缓蚀剂的加入量为0.5~2重量份；和/或
所述润滑剂的加入量为0.5~4重量份；和/或
所述甲酸盐加重剂的加入量为10~280重量份，
所述润滑剂的加入量为10~280重量份。
34.根据权利要求33所述的制备方法，其特征在于，以钻井液溶剂为100重量份计，所述降滤失剂的加入量为为1~2重量份；和/或
所述纳微米封堵剂的加入量为2~3重量份；和/或
所述增粘剂的加入量为0.3~1重量份；和/或
所述pH缓冲剂的加入量为0.5~1重量份；和/或
所述缓蚀剂的加入量为1~1.5重量份；和/或
所述润滑剂的加入量为2~3重量份。
35.根据权利要求1~31任一项所述的钻井液和/或权利要求32~34任一项所述的制备方法制得的钻井液作为无固相钻井液的应用。
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