钻井过程中钻井液中亚微米无用固相的含量会越来越高,对钻井液的性能影响很大,因此有必要研发有针对性的絮凝剂以清除钻井液中的亚微米固相。通过室内研究,合成了一种基于壳聚糖的亚微米固相絮凝剂GCS。通过正交实验对合成条件进行了优化,得到最佳壳聚糖浓度为3%,壳聚糖与交联剂质量比为1:0.28,pH值为7。通过粒度分析、沉降实验,对GCS的絮凝效果进行了评价,并采用红外光谱、Zeta电位、扫描电镜等方法分析了其絮凝机理。实验结果表明,GCS絮凝效果显著,对亚微米高岭土的絮凝率在95%以上,与聚丙烯酰胺类絮凝剂相比,不增黏,絮体粒径集中且易分离;在碱性条件下,GCS具有更好的絮凝效果,随着pH值和GCS加量增大,絮凝效果增强,絮体更加稳固;GCS可通过—OH、—NH以及—C=N、—NH₂等官能团与高岭土颗粒发生强吸附作用,并与颗粒表面发生电中和作用,使高岭土颗粒电位升高、聚结沉降,达到高效絮凝作用。