针对非常规油气藏高温高压、岩性交互、应力复杂等苛刻条件，开展钻完井液、水泥浆基础理论攻关，开发关键处理剂、构建高性能钻完井液、水泥浆体系。创建低成本绿色压裂工作液制备技术，研制热-气体-化学剂复合高效降黏剂，阐明天然气水合物相变机理，开发天然气水合物抑制技术，构建非常规油气田绿色化学工作液高效开发技术。

（1）非常规苛刻环境下钻完井液、水泥浆基础理论与体系研究

开展非常规页岩、海底浅层、水合物储层“多元协同”强化稳定井壁理论研究与高效防塌防漏剂研制，形成超高性能防塌防漏钻井液体系；开展超高温高密度条件下的钻井液流变、滤失、抗污染等关键性能及调控机理研究，建立极限温度下钻井液性能调控方法，研制抗高温钻井液降滤失剂和流型调节剂，构建超高温超高密度高矿化度钻井液体系；研究非常规储层损害机理及保护方法，开发非常规地层类油基高性能水基钻井液体系；开展固井水泥浆外加剂与特种水泥浆体系研发、注水泥提高顶替效率方法研究和水泥环完整性理论及控制技术研究，形成非常规油气高效固井方法。

（2）低成本绿色压裂工作液作用机制及研发

紧密结合非常规油气藏压裂开发特点，通过引入成胶—破胶智能调控官能团，设计合成出具有智能响应的分子，研发低成本绿色环保型清洁压裂液。揭示清洁压裂液成胶—破胶性能与化学剂分子结构特征之间的内在规律，明确清洁压裂液的形成机理。探索修复激活剂与修复压裂液之间的作用机理，阐明清洁压裂液修复循环再利用的作用机制。通过对压裂返排液的修复，达到清洁压裂液修复循环利用的目标，最终形成适于我国非常规油气藏高效开发且可修复循环利用的低成本绿色压裂液。

（3）热-气体-化学剂复合高效降黏剂研发

拟建立稠油组分分离新方法，通过仪器分析和分子模拟相结合的手段，揭示胶质沥青质分子结构。在此基础上通过分子模拟设计纳米颗粒、两亲性分子等材料，阐明化学剂与胶质沥青质的相互作用规律。以此为基础，制备具有高效降黏作用的化学剂，并结合热力采油的开发特点，揭示稠油与气体、化学剂的复杂界面物理化学作用机制，研制热-气体-化学剂复合高效降黏剂。

（4）天然气水合物相变机理及抑制剂研发

针对水合物形成过程中主体分子成笼机制与客体分子捕集机理，建立微观结构模型和实验手段，开展水合物形成过程的相变机理研究；针对水合物分解过程中水合物笼坍塌机制与客体分子逃逸机理，建立微观结构模型和实验手段，开展水合物分解过程的相变机理研究；针对钻完井、开采、集输等过程中的水合物防治和二次形成问题，研究不同抑制剂（热力学抑制剂、动力学抑制剂及防聚集剂）作用机理，针对开发过程中水合物分解问题，研究抑制剂促进水合物分解作用机理，研发高效低剂量水合物抑制剂。