油基钻井液相比于水基钻井液,具有较强的抑制性能,有利于井壁稳定,同时还具有抗温抗盐、润滑性好和降阻率高等特性,对油气层有较好的储层保护等优点。油基钻井液体系中,乳化剂是其中最关键的一种处理剂,其乳化性能是衡量体系耐温性和乳化稳定性的重要指标。针对国内外乳化剂的研究现状,本文根据乳化剂的作用机理,对分子结构进行设计,引入强亲水基团酰胺基,并通过调研确定了合成方法、主要试剂和反应条件等,采用妥尔油脂肪酸和有机胺在170℃下进行不完全酰胺化反应2h,得到中间产物并与二元酸酐在250℃条件下反应3h后,在80℃时加入一定量的5#白油搅拌1h,合成出一种聚酰胺羧酸类乳化剂。室内评价实验表明:合成的乳化剂在不同油水比条件下具有较高的乳化率,乳化稳定性较好;抗温能力达到200℃,抗CaCl₂盐水溶液的浓度达30%,并且界面张力仅有0.8mN/m,有利于乳状液的稳定;与其他常用主乳化剂相比在高温下具有较好的乳化性能,并且与其他油基钻井液处理剂有较好的配伍性。在以合成乳化剂为主乳化剂的基础上,优选出辅乳化剂、有机土、降滤失剂,根据正交实验方法,优选出适用于页岩气井开发条件的乳化性能稳定的油基钻井液体系:4%主乳化剂+2%辅乳化剂+1.5%润湿剂+2.5%有机土+5%降滤失剂+2%CaO+重晶石。该体系与其他油基钻井液体系相比性能优异:抗高温可到200℃;密度2.4g/cm³以下体系性能保持稳定;体系抗CaCl₂盐水浓度达到40%,并根据实际生产中盐侵的特征,模拟在25%CaCl₂水溶液中加NaCl至饱和,体系性能保持稳定;在体系中加淡水至14%后,相当于改变油水为70:30,性能依然在正常范围内;混入8%的威204H37-8页岩岩屑后性能依然可控;滚动回收率为90.62%。评价结果表明,优选出的油基钻井液体系性能良好,能够满足现场对于高温200℃、密度2.4g/cm³、具有强抑制性的钻井液的要求。