本发明涉及石油钻井领域的一种用于破碎性碳酸盐岩地层的防塌钻井液及其制备方法和应用。所述的防塌钻井液，可包含重量份计的以下组分：水1000重量份、钻井液膨润土15～40重量份、微纳米封堵剂5～35重量份，温敏型封堵防塌剂20～70重量份，石墨烯水凝胶15～30重量份，惰性加重剂0～1600重量份。本发明所述的防塌钻井液，具有良好防塌性能、流变性能、抗温性能和润滑性能，可有效降低破碎性碳酸盐岩地层的井壁失稳风险，减少蹩钻和阻卡，保证井下安全施工，具有广阔的应用前景。