为了解决页岩气井水平段发生井漏、井塌及油基钻井液使用过程中的环境污染问题,开展了可替代油基钻井液的高性能抑制防塌水基钻井液体系研究。通过大量室内实验,评价筛选出最佳的抑制剂、封堵剂类型和添加量,优化处理剂的协同及配伍性关系,最终研制出膨润土-甲酸钾水基钻井液体系,并室内实验评价了该钻井液体系的抑制性、封堵性、润滑性、抗污染能力和热稳定性。实验结果表明,膨润土-甲酸钾水基钻井液的渗透率降低率达91%,岩屑回收率达97%,具有较好的抗盐、抗钙能力,可抗温120℃。现场应用表明,页岩气井造斜段和水平段钻进过程中,该水基钻井液的密度、黏度和失水等指标均在设计范围之内,体系性能始终保持稳定,能够满足延长页岩气钻井的需要。