针对红星地区页岩气钻探过程中吴家坪组页岩地层垮塌掉块、井壁失稳等井下复杂情况频发的问题,文中采用X射线衍射法对吴家坪组地层岩石进行矿物组成分析,采用低温N₂吸附法对岩石进行全孔径实验分析,采用扫描电镜(SEM)分析岩石微观结构,并对其理化性质进行分析,探究了红星地区吴家坪组页岩地层井壁失稳机理。通过钻井液流变实验、高温高压滤失实验、封堵性实验,优化了钻井液乳化稳定性能、降滤失性能和多级微纳米封堵性能,其高温高压滤失量小于3 mL,PPA实验滤失量小于2 mL,填砂管实验侵入深度不超过2 cm,形成了稳定井壁高性能钻井液体系。该体系在ZBW井进行了现场应用,与应用前相比,复杂情况损失时间下降了86.9%,日进尺提升了150.3%,平均井径扩大率降低了1.66百分点。该体系能够对吴家坪组地层微裂缝进行有效封堵,实现低密度安全钻进,为该地区页岩气实现高效开发提供技术支撑。