滇东地区煤层气盆地众多,恩洪区块是滇东地区重要的煤层气资源聚集区,煤层厚度大,煤层气探明储量高,具有良好的开发前景。通过对恩洪区块煤系地层及煤层顶底板岩样进行矿物组成、微观结构特征和理化性质的实验分析,结果表明该地区煤系地层微裂缝发育,煤层顶底板粘土矿物含量较高,容易发生水化膨胀、井壁失稳等复杂事故,不利于煤层气的高效开发。针对上述问题,本论文通过分析煤层气常用钻井液特点,将纳米材料引入微泡沫钻井液体系中以提高微泡沫性能。根据Box-Behnken Design设计原理,采用三因素三水平响应曲面法,以泡沫综合指数为评价指标,对起泡剂BS-12,亲水性纳米Si O2和生物聚合物XC的加量进行了优化,并研究了此三种处理剂之间的交互作用对于泡沫综合指数的影响,分析了纳米材料稳定微泡沫的机理以及影响微泡沫粒径的因素。同时通过大量实验优选了钻井液降滤失剂和抑制剂,形成了基于纳米材料的煤层气微泡沫钻井液体系,并对其进行全套性能评价。所研制的钻井液体系配方为:0.6%BS-12+4%亲水性纳米Si O2+0.3%XC+3%CMS+0.2%KPAM。钻井液性能评价实验结果表明:基于纳米材料的煤层气微泡沫钻井液体系流变性好,粘度切力适中,半衰期长。钻井液能够有效抑制泥页岩水化分散膨胀,泥页岩线形膨胀量较清水降低65%,滚动回收率提高53%;抗污染能力强,能够抵抗10%的盐侵和8%的煤粉侵入。储层保护实验表明煤心经微泡沫钻井液污染后,渗透率恢复率在90%以上。微泡沫钻井液具有良好的携岩能力,煤屑在钻井液中的沉降速度较清水降低98.3%,上部地层岩屑沉降速度较清水降低92.8%,微泡沫钻井液性能能够满足煤层气钻井的要求。