页岩气开发过程中长期存在井壁失稳问题,这是攸关油气勘探开发过程和效率的复杂难题。本文开展了昭通地区龙马溪组页岩的组成与稳定性研究。采用X-射线衍射、分散性、线性膨胀率和浸泡等实验方法,研究了昭通粘土矿物种类、分散性、阳离子交换容量、膨胀性、润湿性及其结构特征,得出昭通地区龙马溪组页岩井壁失稳机理。实验表明该地层主要以粘土矿物和石英为主,粘土矿物中伊蒙混层含量较高,却不含纯蒙脱石,页岩微裂缝发育、易水化膨胀是造成其井壁失稳的主要因素。针对该地区页岩井壁失稳问题,研制出一种环保型页岩抑制剂-聚二甲基二烯丙基氯化铵,表征与评价了其化学结构及抑制性能。以红外光谱、固含量测定、乌氏粘度计法表征了分子结构和相对分子质量;以造浆率实验、线性膨胀率、防膨率实验和滚动回收率,系统评价了聚二甲基二烯丙基氯化铵的页岩抑制性能,表明该胺类抑制剂具有良好的水溶性和环保性,页岩抑制性能优于KCl、氨基、小阳离子等常用抑制剂。配制该胺类钻井液体系,采用岩屑滚动实验、线性膨胀率实验研究昭通地区页岩的回收率和膨胀率,结果表明,该胺类抑制剂能提高泥页岩岩屑回收率11.68%,使页岩岩样线性膨胀率降低15.85%,有效抑制昭通地区页岩水化膨胀性。