我国天然气对外依存度已达42%以上,亟需扩大天然气资源开发规模。鄂尔多斯盆地上古生界地层钻井过程中钻井液漏失严重、井壁稳定、储层保护和钻井液重复利用率低等问题突出。本成果由西北大学等3 家单位联合攻关,历经10余年,在上古生界致密砂岩气藏水平井钻完井液完井液技术及配套关键处理剂产品方面取得重大突破。具体创新包括:(1)研发出无土相强抑制可循环利用水基钻井液,有效提升易塌漏地层的钻井液抑制水化分散和承压能力,解决井壁稳定和钻井液重复利用率低的技术难题;(2)研发出CQ-Clean有机盐解水锁完井液体系,实现完井后储层有效解堵,单井产量较预期平均提高20%以上;(3)研发形成CQ-NWP无土相防水锁低伤害钻井液技术,钻井液表面张力低至16.48mN/m,动态平均伤害率24.13%,有效解决上古生界致密砂岩储层钻井液伤害技术难题,可实现裸眼完井并直接气举投产;(4)研发出解除致密砂岩气层钻井液伤害的洗井液体系,岩心渗透率恢复值提高率达到76.24%以上,可降低钻井液对上古生界致密砂岩储层造成的伤害。该成果已在上古生界致密砂岩储层典型区域的长庆油田采气厂、苏里格气田等实现了规模化应用。技术成果在核心期刊发表论文20余篇,获授权发明专利12件。在此过程中培养了20余名硕士研究生及50多名企业技术人员。该成果的研发和应用推动了石油天然气钻井行业科技创新的发展,对我国能源安全提供了关键技术支撑。