针对滑溜水压裂液携砂能力低、产生的裂缝易闭合以及对地层伤害较大等问题,构建了基于Pickering乳液的新型压裂液体系,期望通过乳液中颗粒与页岩壁面的相互作用对裂缝进行稳定和支撑,从而提高裂缝导流能力,并减少对地层的污染与伤害。首先,筛选出合适的固体颗粒作为乳化剂,进行Pickering乳液体系的制备,确定Pickering乳液的基本配方,并探究乳液的稳定机理及其影响因素。在此基础上,对优化后的乳液体系进行流变性、防膨性、滤失性和摩阻性等压裂液基本性能评价,并探究了乳液中固体颗粒与页岩壁面相互作用的机理。最后,采用压裂物理模拟等装置,对Pickering乳液的造缝能力与支撑裂缝能力进行了评价。通过上述研究方法,优选出改性硫酸钡颗粒作为配制Pickering乳液的固相颗粒,颗粒粒径约为5μm,加量为1.0wt%~5.0wt%,选择生物柴油作为油相,油水比范围为4:6~2:8。乳液配制实验结果表明,固体颗粒在油水界面形成了界面膜,对乳液起到稳定作用,并且乳液具有良好的稳定性和较强的耐温耐盐性。Pickering乳液体系的流变性、防膨性、滤失性和摩阻性等性能评价结果表明,Pickering乳液具有塑性流体的特点,粘度可调控性强。在低渗页岩地层中,具有较低的滤失量。Pickering乳液具有一定的防膨性能,并且可与传统的防膨剂起到一定协同作用。无论在流动过程还是静止过程中,Pickering乳液中的固体颗粒均可以自发吸附在页岩壁面上,同时,固体颗粒在裂缝壁面上的堆积一定程度上增加了裂缝的导流能力。与滑溜水压裂液相比,Pickering乳液具有抑制页岩膨胀、滤失量低、造缝数量多等特性。研究结果为Pickering乳液水力压裂体系的优化和应用提供了理论与实验支持。