油基钻井液在国内外的页岩气井和复杂深井钻井中应用广泛,但其也对固井作业带来油基钻井液顶替和清洗困难、混浆流变性能变差、混浆强度严重下降等问题,目前用于高效隔离、清洗油基钻井液的高效隔离液体系是解决上述问题的关键。针对目前国内外油基钻井液条件下的高效隔离液用防污染剂和表面活性剂优选所存在的难题,本文从油基钻井液与固井水泥浆接触污染机理和建立隔离液用表面活性剂优选方法入手,旨在开发出一种适用于油基钻井液条件下的高效隔离液体系,并对高效隔离液用防污染剂和表面活性剂的优选机理进行探究。本文首先研究了油基钻井液影响水泥浆性能的机理。通过室内实验发现油基钻井液掺混水泥浆会严重恶化水泥浆的流变和力学性能,延长水泥浆的稠化时间。通过现代分析测试方法阐明油基钻井液影响水泥浆性能的本质:①在渗透压和破乳的共同作用下,油基钻井液的乳化结构使水泥浆中自由水产生迁移圈闭作用从而恶化流变性能;②油基钻井液是无法固化的流体,体系中油相物质在乳化剂的作用下占据水泥石的部分体积,破坏水泥石结构的完整性导致力学性能急剧下降。从解决油基钻井液与水泥浆接触污染实质出发,结合材料科学研究方法,筛选得出具有破坏渗透压作用和包裹油相物质的材料一表面活性剂类防污染剂。通过室内实验从10种不同类型的表面活性剂中优选得出适用于缓解油基钻井液与水泥浆接触污染现象的防污染剂B4,并且不会产生新的水化产物。针对目前高效隔离液用表面活性剂的优选盲目性,本文从表面活性剂的离子类型、亲水亲油平衡值(HLB值)、表面张力及临界胶束浓度(CMC值)4方面自身物理特性出发,结合工程性能建立一套适用于油基钻井液条件下的高效隔离液用表面活性剂优选方法:HLB值在12-15之间的非离子型、阴离子型或二者复配型表面活性剂体系,其水溶液的最低表面张力接近或等于油基钻井液的临界表面张力,该体系的CMC值越小越好。由此方法优选出FPC型复配表面活性剂,并筛选了清洗效率较高的清洗助剂。利用优选出的防污染剂B4和FPC型复配表面活性剂体系研制的高效隔离液,有良好的悬浮稳定性、与油基钻井液和固井水泥浆都具有很好的相容性,对油基钻井液的清洗效率高,且能有效的润湿反转胶结界面,提高胶结强度,为保证油基钻井液条件下的优异固井质量提供必要条件。