钻井液技术是安全、优质、高效钻井及保护储层的保障。实验室聚焦深层超深层油气资源（70%超过5000m、井底温度180～260℃），针对抗超高温（200℃以上）钻井流体技术长期被国外少数石油公司垄断的局面，开展超高温工况钻井流体性能评价方法和设备研制以及抗高温水基钻井液和泡沫钻井液研发，将我国原有磺化水基钻井液抗温能力从180℃提高到240℃，将我国泡沫钻井流体抗高温能力从150℃提高到350℃。

针对钻井液堵漏成功率低、严重影响钻井安全与效率的瓶颈难题，研究揭示了堵漏材料与裂缝壁面黏附、滑脱及压力传递机理，建立了特种钻井流体承压堵漏测试新方法；研制出评价承压力、破裂压力、裂缝重启压力及延伸传播压力的测试装置；建立了钻井液防漏堵漏分析模型；研发了强黏附、强拉扯、有效阻隔压力传递的防漏堵漏新材料，提出了钻井液承压堵漏新方法。研究成果获得2016年国家技术发明二等奖。

欠平衡钻井技术是储层保护的另一关键技术途径。欠平衡钻井技术（井内钻井液液柱压力低于地层流体压力）是国外20世纪90年代开始发展的新一代钻井技术，对于低压低渗油气藏的储层保护具有革命性意义；尤其是欠平衡气体钻井完全避免了液相对储层的损害，具有对储层“零损害”的特征，在产层发现、评价与提产方面具有独特的优势。实验室在国内率先开展该领域的研究，并一直引领、推动着我国欠平衡钻井理论与技术的发展。

2015年以来，针对严重制约我国气体钻井发展的“气体钻井怕水”和“气体钻特殊轨迹井能力差”两大技术瓶颈难题开展研究并取得重大进展。研究揭示了泥岩粘土矿物水化膨胀微观作用机理，创新岩石水化反应模型与井壁稳定预测模型，建立了气体钻井地层出水条件下的井壁稳定评价理论；揭示了气体钻井产层失稳机理，建立了产气砂岩段井壁坍塌量与产气量的关系，首次揭示了气体钻井“深井岩爆”现象并建立了理论模型；建立了气体钻井携岩与井眼净化理论，建立了地层出水和特殊轨迹井条件下的环空多相流模型和井眼净化参数计算模型。以这些理论为依据，建议并全程参与了塔里木盆地深层高压致密砂岩气藏氮气钻井技术重大试验，是在井深5000m、压力系数1.8条件下异常高压气层氮气钻井成功的世界首例，为致密产层气体钻井奠定了核心理论基础；同时还推动了川渝地区气体钻井的规模化应用。