针对鄂尔多斯盆地彬长区块古生界地层井壁失稳技术难题,分析了古生界典型泥岩的矿物组成、微观结构及理化性能,揭示了古生界泥岩地层的井壁失稳机理。古生界泥岩属于黏土质硅质混合页岩,黏土矿物含量高,水化作用强,其中伊利石、伊/蒙间层含量最高,阳离子交换容量(CEC)大,微纳米孔缝、层理等力学弱面发育,钻井液滤液侵入后,水化膜斥力易导致泥岩胶结弱化,微裂缝萌发及扩展,引发井壁失稳。基于“低密度、强封堵和强抑制”3个方面考虑,优选了降滤失剂、抑制剂、封堵剂等,构建了适用于彬长区块古生界泥岩的无土相盐水聚胺钻井液体系。室内试验结果表明,该体系流变性良好,API滤失量与高温高压滤失量分别为5.6 mL和10.5 mL,砂盘瞬时滤失量为10.9mL,古生界泥岩的线性膨胀率小于5%,滚动回收率为92.05%,抑制性良好,对微纳米孔缝封堵能力较强。现场应用结果表明,采用无土相盐水聚胺钻井液可实现水平井的安全高效、钻进,钻井周期为54.23 d,平均机械钻速为6.99 m/h。