由于页岩容易水化膨胀等特性，为抑制井壁不稳定所带来的各种严重问题，钻井液的页岩抑制性是水基钻井液在泥页岩层钻井中必须解决的极为重要的技术问题。Carl Thaemlitz等人提出了一种以功能化硅纳米材料作为页岩抑制剂的高性能水基钻井液配方，这些硅纳米材料添加剂在保持井壁稳定性和防止钻头泥包等方面有着出众的效果。
实验提出了两种不同的硅纳米材料用作水基钻井液页岩抑制剂——经过后修饰的硅胶材料B和氨基修饰的硅纳米粒子C。
为了考察两种功能化硅纳米材料的页岩抑制性能，实验中分别测定了两种硅纳米材料以及传统的硅酸盐/KCl作为抑制剂在淡水、盐水和海水条件下的页岩滚动回收率。
实验结果表明，两种硅纳米材料有相比于传统的硅酸盐/KCl抑制剂更好的抑制效果，尤其是经过氨基修饰的硅纳米粒子C的效果更为突出。这样的结果表明在钙镁离子存在的条件下，硅纳米材料钻井液具有比传统的硅酸盐/KCl抑制剂更强的页岩抑制性能。并且由于它们具有更强的抑制效果，相对于常规的硅酸盐抑制剂所需的pH>12的强碱性条件下，这些硅纳米抑制剂可更方便在较低的pH下（8.5～10.0）应用，且使用这些硅纳米材料作为页岩抑制剂时，泥浆中不必添加大量的氯化钾。
（来源：石油工程科技动态）
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