随着油气资源勘探开发力度的加大,深井、超深井、复杂结构井等复杂地层井逐渐增加,钻井过程中经常遭遇井漏。井漏以及井漏带来的卡钻、井塌等复杂问题已造成巨大经济损失。研制性能优异的钻井液防漏堵漏处理剂已成为钻井过程中堵漏治漏的“卡脖子”关键技术。本文通过分析反相乳液聚合凝胶微球油基钻井液封堵剂的作用机理,结合分子结构设计,通过反相乳液聚合的方法,合成了适合油基钻井液防漏堵漏反相乳液凝胶微球封堵剂。以产物砂盘漏失量为评价标准,对HLB值、油水比、单体配比、交联剂加量、单体总浓度进行了优化,确定了凝胶微球最佳合成条件;通过优选微胶囊芯材和壁材,采用物理-化学合成法,制备了ABS包覆引发剂微胶囊;通过优选微胶囊芯材和壁材,采用物理合成法,制备了松香包覆引发剂胶囊颗粒。以制备的两种延迟引发剂为核心处理剂,构建了高温延迟交联聚丙烯酰胺凝胶堵漏剂。通过运用红外光谱分析、核磁共振分析、扫描电镜分析、热重分析、粒径分析等手段,对凝胶微球、延迟引发剂进行了结构表征研究,结果表明制备的凝胶微球、延迟引发剂复合目标预期,具有良好的封堵效果和延迟引发效果。通过封堵性测试,研究了凝胶微球乳液在油基钻井液中的封堵效果,结果表明,在油基钻井液基浆中加入2%有效含量的凝胶微球后,具有明显的封堵效果,单位压差漏失量由7.5 m L/MPa降至1.45 m L/MPa;抗温性评价结果表明,凝胶微球在200℃老化温度以下具有良好的封堵效果。配伍性评价结果表明,凝胶微球在油基钻井液基浆中,不会对破乳电压产生负面影响,反而有利于提高乳液的稳定性。通过成胶性测试,研究了以制备的延迟引发剂为核心构建的延迟交联聚丙烯酰胺凝胶堵漏剂的成胶时间、黏弹性、拉伸性以及封堵性。成胶时间的确定实验表明,加入延迟引发剂的聚丙烯酰胺凝胶在150℃下成胶实验可控制在2-6h以内,且与同类凝胶堵漏剂HPAM-PEI凝胶体系、HPAM-Cr3+体系相比,延迟交联聚丙烯酰胺凝胶堵漏体系堵漏效果更好。为更好解决漏失诊断问题,通过研究前人的研究成果,归纳整合了渗透型漏失、裂缝型漏失数学模型,给出了判断漏失类型的关键参数,编制了基于现场井漏数据的漏失诊断系统。现场测试表明,编制的漏失诊断系统,与现场堵漏成功的堵漏材料粒径接近。