氧化石墨烯可实现泥页岩纳微米孔隙成膜覆盖封堵，为了提高其抗温性能，利用改进的羧基化反应制备了羧基化氧化石墨烯（GO-COOH），对其结构进行了表征，评价了其阻缓压力传递性能、与钻井液体系的配伍性能，并在江苏盐城地区阜宁组泥页岩层段进行了现场应用。红外、XRD结果表明，利用本文中的方法成功在氧化石墨烯片层上引入羧基；180 ℃水热16 h后，GO-COOH的压力传递时间为2120 s，而GO的压力传递时间仅为820 s，这表明GO-COOH具有较强的高温封堵能力。GO-COOH加入聚胺钻井液体系后几乎不影响体系的流变性能，能够改善其抑制性及滤失性能，减少砂床侵入深度，体系50 h压力传递由1 MPa降低至不到0.1 MPa，说明GO-COOH具有良好的配伍性及封堵性能。现场试验井平均井径扩大率仅为8.33%，事故复杂时间平均仅为1.03 d，钻井周期为48.33 d，与施工前相比井径扩大率大幅减小，井下事故复杂时间大幅降低，钻井周期大幅减少，有效缓解了阜宁组井壁失稳问题，产生了较好的经济效益。