针对塔里木油田迪北区块和吐哈油田柯克亚区块钻井过程中存在的煤泥互层井壁失稳技术难题,本文首先对煤层的组构和理化性能进行了测试分析,从物理、化学、力学等角度分析探讨了煤泥互层井壁失稳主要原因:一是在压差作用下,水进入煤岩引起应力变化;二是水楔作用使煤体结构疏松和破坏;三是水进入煤层排出煤泥,在煤层中形成裂缝,同时,湿润后降低煤岩的强度和弹性模量。基于多元协同井壁稳定基本原理,提出了“封堵固结—合理密度—抑制水化—合理工艺措施”的多元协同防塌钻井液技术对策。通过室内优选实验,优选出复合有机盐BZ-YJZ-I、抗盐抗温降滤失剂BZ-KLS-Ⅱ、抗盐提切剂BZ-VIS、抗盐抗温抑制防塌剂BZ-YFT、抗盐抗温抑制润滑剂BZ-YRH等处理剂,并实验优化得到一套适用于复杂煤层的BH-WEI防塌钻井液体系配方:水+0.5%Na₂CO₃+3%膨润土+0.1%MMH+1.5%KLS-Ⅱ+0.1%BZ-BBJ+3%BZ-YFT+2%BZ-YRH+2%BZ-DFT+5%BZ-YJZ-I+4%细目钙+重晶石。实验表明,该配方具有突出的封堵和抑制性能,高密度下流变性良好,130℃/3.5MPa高温高压滤失量较低,防塌性能较好。结合现场试验,总结分析了膨润土含量、复合有机盐配比和加量、聚合物加量对有机盐钻井液流变性的影响规律。利用本文实验优化的复杂煤层防塌钻井液新配方,在柯克亚区块柯283井和迪北区块迪北1井等成功进行了现场试验,钻井过程中未出现井壁失稳等复杂情况,钻井周期明显缩短,取得了显著的技术经济效益,推广应用前景较广阔。