昭通太阳区块页岩气开发以水基钻井液为主,随着开发区域不断扩大,钻井作业量不断增加,水平井面临着井壁失稳、井眼清洁效率低及摩阻扭矩过大等问题,容易引发井下复杂。本文主要针对水基钻井液井壁稳定性问题,从太阳区块储层矿物理化特性分析入手,探索了基于长效抑制、优级封堵和表面润湿的页岩气水基钻井液评价新方法,优化完善了水基钻井液体系,并成功进行了现场试验,取得了良好的应用效果。借助全岩矿物组成、粘土矿物分析、扫描电镜、滚动回收、表面接触角等分析手段,测试表征了太阳区块水平段龙马溪组岩石的矿物组成、微观形貌、分散以及表面润湿特性。分析结果表明,水平段龙马溪组页岩中膨胀性粘土矿物含量为32%,以伊利石为主,属于硬脆性页岩;岩石内部微孔微裂缝发育,孔隙直径分布以0.2～10μm为主,微裂缝长度可达107μm、开度可达5μm;页岩水接触角平均值为30.6°,具有亲水性,在毛细管效应下,钻井液滤液易沿孔隙进入地层,影响井壁稳定性。采用现有商业化或自研发处理剂研发钻井液处理剂组合物。通过Zeta电位表征、水活度、膨润土造浆率、膨润土线性膨胀等实验手段,开展了水基钻井液抑制性优化研究,优化完善了线性膨胀评价分析方法,并优选出页岩抑制剂FHYZ,可通过离子交换、压缩双电层等方式抑制粘土水化分散,使活性黏土线性膨胀率降低75%。通过粒径分析实验以及不同尺寸过滤介质的滤失实验优选出复合封堵剂FD-1,具有0.2～26μm内的连续粒径分布,可通过填充、架桥等方式进行封堵,与地层孔隙有良好的匹配性。针对常用润湿性评价方法模拟不充分的问题,建立了基于湿态抗冲刷测试的润湿剂评价新方法,并优选出具有湿态抗冲刷能力的润湿改性剂WA-1,将页岩水接触角由30.6°提高到71°。结合优化实验,形成了一套适用于太阳区块的页岩气水平井水基钻井液体系,并成功在太阳区块阳105H2平台进行了现场试验。经过现场试验证明,该钻井液体系具有良好的抑制封堵能力,施工过程中无明显掉块,井眼规则,起下钻顺利;润滑性能好,大斜度井段定向作业顺畅;流变性稳定,具有良好的井眼清洁能力,完钻后由2次通井简化为1次通井,提质增效显著。