近年来，随着我国海上油气钻探技术的不断发展，钻井液技术面临新的技术挑战。例如，南海涠洲12-1N油田涠二段复杂泥页岩地层防塌钻井液体系以及渤海油田下部古潜山低压地层钻井液体系优化等技术问题。本文首先针对南海WZ12-1N油田涠二段复杂泥页岩地层的井壁不稳定问题，通过组构和理化特性等实验研究，分析了涠二段泥页岩坍塌的主要机理；基于目前海上油田常用水基钻井液性能对比评价，进一步通过降滤失剂和封堵剂优化实验，研制出防塌效果优良的强化封堵防塌海水钻井液体系配方；实验表明，该配方防塌能力强，并具有较好的抗污染能力以及油气层保护等性能。为了满足渤海下部古潜山低压地层钻井工程需要，优化设计了抗高温海水微泡沫钻井液体系，通过海水微泡沫主要处理剂优选以及主要影响因素分析，研制出密度在0.6g/cm~3~1.0g/cm~3范围内可调、能抗150℃高温的海水微泡沫钻井液体系配方及其性能调控方法；实验表明，该体系可调密度范围宽、抗高温稳定性好、抗污染能力强，并具有较好的保护油气层以及保护环境性能，能较好满足海上油田钻探需要。利用偏微光显微观察结合红外扫描稳定性分析，探讨分析了新研制的微泡沫钻井液微观结构与稳定机理，揭示了微泡沫体系微观形态与基液粘度和发泡搅拌速度的基本关系，加深了微泡沫钻井液作用机理认识。