吉木萨尔页岩油长裸眼段水平井采用二开井身结构,二开裸眼段长达4000 m,水平段超2000 m,钻井液采用油基钻井液,钻进中在八道湾组、韭菜园子组等地层易出现井壁垮塌现象,从而引发钻具遇阻、遇卡、井漏等事故。为解决复杂地层的井壁垮塌问题,根据地层岩性特征,分析了地层黏土组分、微裂隙发育等影响井壁失稳的主要因素,明确了易垮塌地层的井壁失稳机理,提出了油基钻井液的“多元协同、广谱封堵”防塌理论。基于防塌理论,优选了沥青、超细碳酸钙、纳米封堵剂等材料完善了油基钻井液防塌配方,室内实验显示,钻井液密度1.52~1.62 g/cm³、马氏漏斗黏度80~100 s、动切力8~13Pa、破乳电压50V以上、油水比80∶20~85∶15、120℃高温高压(HTHP)滤失量≤2 m L,钻井液各项性能参数均满足施工要求,且封堵效果良好。该油基钻井液防塌体系在吉木萨尔页岩油长裸眼段水平井上成功应用,裸眼段平均井径扩大率3.03%,事故复杂时效0.55%,有效保证了造斜段、水平段的钻井安全。