随着非常规油气资源的勘探开发的进行,页岩气水平井的数量呈大规模增加的趋势。页岩、炭质泥岩、破碎带等地层存在大量微裂缝,使用水基钻井液施工容易导致井壁失稳。油基钻井液具有良好的抑制性但成本高、钻屑处理复杂、环保风险大。为此开展纳米材料封堵研究,创新纳米材料双层封堵理论(纳米封堵强化理论),并运用该理论研制了水基钻井液防塌性能增强技术。该项技术的核心是纳米封堵剂G314由惰性纳米颗粒构成,纳米封堵剂G308主要为微交联可变形聚合物。惰性颗粒可以迅速进入微孔和微裂缝架桥形成初步封堵,快速形成内封堵层,迅速减少滤液对岩层侵入。外层由可变形聚合物构成,在惰性材料封堵层上可变形封堵,增强封堵强度,强化封堵效果。目前该项技术改进已在长庆油田的页岩气水平井忠平一井、那平一井、壳牌长北二期、中石化大牛地项目现场推广应用。解决了长庆区域微裂缝发育的页岩气水平井的井壁失稳难题,满足了水平井安全快速钻进的需要。