使用水基钻井液，常常会遇到井眼失稳问题。因为泥页岩中含有水敏性粘土矿物，由于水的侵入泥页岩发生水化膨胀，导致井眼缩小或扩大，并最终导致井眼坍塌。据介绍有稳定井壁能力的添加剂有很多。其中沥青类封堵剂由于成本较低、应用效果较好，一直是使用最普遍的一类钻井液防塌剂。随着对泥页岩/钻井液相互作用的微观机理和化学—力学耦合井壁稳定机理研究的深入以及泥页岩半透膜理论的建立，性能优良的沥青类钻井液防塌剂的开发与应用越来越受到重视。最近几年出现了阳离子乳化沥青的报道。华北石油管理局钻井工艺研究院研制的阳离子乳化沥青DHJ的页岩膨胀降低率大于40％，粘附系数降低率大于60％，乳液稳定性在90d以上。 通过进行室内试验，评价了阳离子乳化沥青配方中不同组分对沥青乳液稳定性能、水化分散性能和页岩膨胀抑制性能的影响和作用机理及其它们的协同作用，比较评价了阳离子乳化沥青与其它沥青类钻井液防塌剂的综合性能，研究了阳离子乳化沥青DHJ的井壁稳定机理，得出了其不同于普通沥青类封堵剂的作用特点。①阳离子材料改性乳化沥青的增效作用。由于乳化沥青微粒中吸附的阳离子材料与粘土矿物的强烈吸附作用，带正电荷的沥青微粒能取代水分在粘土矿物表面的吸附，牢固地沉积在粘土矿物表面形成一层疏水薄膜，阻缓了水分子向粘土矿物的渗透。带正电荷的沥青微粒进入地层孔隙、微裂缝或粘土层间后，被吸附在粘土胶结物的表面，把粘土表面的吸附阳离子排挤出去，使粘土表面阳离子活度降低，从而削弱了粘土的渗透水化作用。②乳化沥青的非离子表面活性剂——聚合醇分子内有众多醚键，这些醚键与水分子竞争吸附在粘土表面上，使聚合醇分子能很好地吸附在页岩上。在钻进过程中，沥青乳化微粒进入页岩孔隙、微裂缝中或吸附于页岩表面上后，由于页岩对沥青乳化剂的吸附作用，促使沥青破乳凝聚成膜，这种沥青膜韧性大，隔水性能好，不被水冲蚀，能有效阻碍自由水向井壁渗透。 阳离子乳化沥青是一种新型的沥青类钻井液防塌剂，它更突出防塌效果的综合性、多元性和协同性，因此研究清楚其井壁稳定机理可以为该处理剂的推广应用提供理论基础。