昭通地区页岩气区块具有储层厚度优质,有机碳硅质含量高等优点,是我国页岩气的主力开发区。该区水平井钻井作业中的钻井液技术面临井壁失稳、水平段摩阻高、扭矩大等难题,常规水基钻井液无法满足这些工程要求,目前在用的油基钻井液又面临着巨大的环保和成本压力,为此,国内外提出并形成了高性能水基钻井液技术,该技术目前在昭通地区进行了现场应用,在取得较好效果的同时,也存在一些区域适应性不足的问题,有待从水化抑制、表面润湿、高效润滑等方面进一步优化完善。本研究首先对昭通龙马溪组页岩不同井区岩样的矿物组成成分、水化特征、表面润湿特性进行了对比分析,分析得到该区页岩矿物组成以石英和粘土矿物为主,粘土矿物以伊利石为主,但部分井区伊/蒙混层等活性粘土组分含量高,水化能力增强,需要在钻井液体系设计和优化时开展针对性研究。体系优选实验中,通过膨润土造浆和线性膨胀实验,优选出具备良好抑制能力的处理剂QBZ和MK,协同复配后进一步提高抑制性能;通过表面接触角实验优选出表面改性剂G1230,能够有效增大岩样表面的水接触角,提高表面疏水能力;基于极压润滑实验优选出两种润滑剂,使极压润滑系数降低至0.1以下,进一步改善了润滑性能。最后在优选出关键处理剂的基础上,通过大量的钻井液配方实验,得到优化后的高性能水基钻井液体系配方为:3%土浆+2%JS-2a+2%NBG-2+3%QBZ+5%MK+1%G1230+1%SKS-1+1%SKS-2+7%KCl+重晶石。对形成的优化配方性能评价表明,该体系具有良好的抑制性、润滑性和疏水性,极压润滑系数由0.112降为0.082,降低率达到36.6%;接触角由26°增加到93.95°,抗温能力达到120℃,密度可达1.8 g/cm3,具有较好的推广应用前景。