针对目前国内市场海泡石矿产资源少、产品技术含量低、产品品种单一、附加值低、海泡石矿产利用率低等问题,本论文以湖南湘潭海泡石为原料,利用阳离子和阴离子型表面活性剂为有机改性剂,开展了有机海泡石制备及其在油基钻井泥浆中的应用研究。运用X射线衍射、差热-热重分析、红外光谱测试、表面静态接触角测定等手段,探究改性剂的用量、改性剂链长以及阳、阴改性剂的配比对有机海泡石性质的影响。利用六速粘度计和Hakke旋转粘度仪测试粘度数据,探究有机海泡石与有机蒙脱石的复配方案以及复配粘土的流变性、抗高温性、粘度、动切力等性能。最后采用分子动力学模拟手段对改性机理进行探讨。测试结果表明,有机改性剂成功吸附在海泡石表面,海泡石的骨架结构未发生改变。当阳离子改性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）的用量为海泡石质量的20%时,一部分CTAB进入到海泡石的孔道结构中,一部分吸附在海泡石表面,表面形成单分子层。添加相同摩尔质量的阴离子改性剂十二烷基硫酸钠（SDS）可以提高有机海泡石在油基钻井液中的热稳定性。制得的阳-阴有机海泡石CTAB-SDS-Sep在200℃高温时,表观粘度（52 mPa·s）、塑性粘度（46.5 mPa·s）和动切力（5.5 Pa）不降反升,说明了阳-阴有机海泡石适用于高温钻井条件。有机海泡石与有机蒙脱石的复配实验研究发现,有机蒙脱石在低温钻井液中的粘度优于有机海泡石,有机海泡石在高温钻井液中的粘度优于有机蒙脱石。复合粘土中,有机蒙脱石可以提高体系的粘度,有机海泡石可以提高体系的热稳定性,二者共同作用使得复合有机粘土在低温和高温下都具有良好的流变性能。所以在有机蒙脱石中添加少量有机海泡石可以提高白油基体系的流变性、热稳定性和粘度。本文探究了先复配后改性和先改性后复配两种复配方法的适用范围。分子动力学模拟印证了上述的实验结果。阳离子改性剂的亲水端通过库仑力吸附在海泡石表面或者进入孔道结构,使表面极性降低。阴离子改性剂通过静电吸附作用与阳离子改性剂的疏水端缠绕在一起从而吸附于海泡石表面。