針對非常規油氣藏高溫高壓、岩性交互、應力複雜等苛刻條件，開展鑽完井液、水泥漿基礎理論攻關，開發關鍵處理劑、構建高性能鑽完井液、水泥漿體係。創建低成本綠色壓裂工作液製備技術，研製熱-氣體-化學劑複合高效降黏劑，闡明天然氣水合物相變機理，開發天然氣水合物抑製技術，構建非常規油氣田綠色化學工作液高效開發技術。

（1）非常規苛刻環境下鑽完井液、水泥漿基礎理論與體係研究

開展非常規頁岩、海底淺層、水合物儲層“多元協同”強化穩定井壁理論研究與高效防塌防漏劑研製，形成超高性能防塌防漏鑽井液體係；開展超高溫高密度條件下的鑽井液流變、濾失、抗汙染等關鍵性能及調控機理研究，建立極限溫度下鑽井液性能調控方法，研製抗高溫鑽井液降濾失劑和流型調節劑，構建超高溫超高密度高礦化度鑽井液體係；研究非常規儲層損害機理及保護方法，開發非常規地層類油基高性能水基鑽井液體係；開展固井水泥漿外加劑與特種水泥漿體係研發、注水泥提高頂替效率方法研究和水泥環完整性理論及控製技術研究，形成非常規油氣高效固井方法。

（2）低成本綠色壓裂工作液作用機製及研發

緊密結合非常規油氣藏壓裂開發特點，通過引入成膠—破膠智能調控官能團，設計合成出具有智能響應的分子，研發低成本綠色環保型清潔壓裂液。揭示清潔壓裂液成膠—破膠性能與化學劑分子結構特征之間的內在規律，明確清潔壓裂液的形成機理。探索修複激活劑與修複壓裂液之間的作用機理，闡明清潔壓裂液修複循環再利用的作用機製。通過對壓裂返排液的修複，達到清潔壓裂液修複循環利用的目標，最終形成適於我國非常規油氣藏高效開發且可修複循環利用的低成本綠色壓裂液。

（3）熱-氣體-化學劑複合高效降黏劑研發

擬建立稠油組分分離新方法，通過儀器分析和分子模擬相結合的手段，揭示膠質瀝青質分子結構。在此基礎上通過分子模擬設計納米顆粒、兩親性分子等材料，闡明化學劑與膠質瀝青質的相互作用規律。以此為基礎，製備具有高效降黏作用的化學劑，並結合熱力采油的開發特點，揭示稠油與氣體、化學劑的複雜界麵物理化學作用機製，研製熱-氣體-化學劑複合高效降黏劑。

（4）天然氣水合物相變機理及抑製劑研發

針對水合物形成過程中主體分子成籠機製與客體分子捕集機理，建立微觀結構模型和實驗手段，開展水合物形成過程的相變機理研究；針對水合物分解過程中水合物籠坍塌機製與客體分子逃逸機理，建立微觀結構模型和實驗手段，開展水合物分解過程的相變機理研究；針對鑽完井、開采、集輸等過程中的水合物防治和二次形成問題，研究不同抑製劑（熱力學抑製劑、動力學抑製劑及防聚集劑）作用機理，針對開發過程中水合物分解問題，研究抑製劑促進水合物分解作用機理，研發高效低劑量水合物抑製劑。