本发明公开了一种纳米淀粉微球油气层保护剂及其制备方法，所述制备方法首先制备纳米淀粉晶，然后将纳米淀粉晶加入到三偏磷酸钠溶液中，混合均匀后静置处理，然后升温养护处理，进一步经分离、洗涤和干燥后得到酯化纳米淀粉晶；将酯化纳米淀粉晶与水混合得到的溶液升温至沸腾，然后加入两性离子表面活性剂和稳定剂充分混合均匀，然后缓慢加入无机盐溶液和交联剂，反应后进一步进行离心分离、洗涤和干燥。纳米级交联淀粉微球还具有球形度好、强度高的特点，在应用中能够挤入页岩储层的微孔隙，在近井壁储层形成承压暂堵带，降低钻井液失水。