水平井技术是国内外新油田开发、老油田挖潜、难动用油藏提高最终采收率等的重要手段,钻井液体系的质量是水平井钻井成功与否的关键。为解决单井产量低、开发成本高、产量递减快等问题,延长油田开展了水平井现场试验,钻井液技术的不合格严重阻碍了延长油田水平井技术的发展。本文在调研大量国内外文献资料的基础上,总结了水平井钻井液技术国内外研究现状及进展,从延长油田水平井地质特征着手,总结出延长油田水平井井壁不稳定的机理,提出水平井钻井液技术要求及应对措施。通过开展室内实验研究,确定了延长油田水平井钻井液配方,并将该技术应用于现场实践。本文主要取得了以下研究成果:(1)延长油田为典型的低、特低渗油藏,油层埋藏浅,地层温度低。岩石石英含量分布在17.6%~72.3%,白云石含量较小,粘土矿物以伊利石为主,占比为37.9%~87.8%,地层岩石密度在2.48~2.67g/cm~3之间。(2)储层岩石具有较高的抗压强度和较强的弹性变形;层理面与页岩块体内摩擦角基本相同,但层理面内聚力远小于页岩块体;岩心的压入硬度分布在182.38~341.11MPa之间。(3)延长油田页岩井壁失稳机理是力学因素、物理化学因素、钻井机械扰动及其综合作用的的结果。建立了水基钻井液基础配方,即一开为膨润土钻井液;二开直井段为无固相聚合物体系钻井液;二开斜井段为低固相强抑制聚璜钻井液,二开水平段为低伤害低摩阻钻井液。实验评价结果显示,钻井液的常规性能基本满足工程设计要求,钻井液整体的抑制性能较好,加了水基润滑剂后可较好的提高基础钻井液润滑性能。(4)水平井水基钻井液现场应用表明,水平井井深、水平段长度和钻井周期得到了较好的改善,施工质量显著提高。