随着深井钻井技术的飞速发展,深井超深井钻井液面临的技术难题越来越突出。由于我国地质情况比较复杂,深井钻井液面临着高温、高密度、高盐的“三高”问题,对钻井液性能产生极大影响。本文从聚丙烯酰胺、淀粉、CMC等常用钻井液处理剂的高温失效机理出发,分析了聚合物和表面活性剂之间的相互作用,从而优选出最佳的表面活性剂和抗氧剂来抑制聚合物的高温降解;针对深井钻井液处理剂磺甲基酚醛树脂(SMP)的高温过度交联,通过分析矿化度、温度和pH值等对交联反应的影响及SMP的分子结构,找出引发高温交联的原因,研制出高温稳定剂TSA和SA。室内实验和现场试验均表明,混合表面活性剂(Tween-80:CTAB为99:1)和抗氧剂pml的使用均提高了钻井液的抗高温性能,高温稳定剂有效抑制了聚磺饱和盐钻井液体系的高温交联,改善了体系流变性。本文结合塔里木油田对深井钻井液处理剂的使用情况,优选出抗高温抗盐降滤失剂和其他处理剂,通过实验和粒度分析确定重晶石的颗粒指标,引入高温稳定剂,优化出抗150℃、180℃和200℃高温,密度从1.5g/cm3到2.5g/cm3不等的饱和盐钻井液体系,并对体系的抗钙、抗岩屑污染性能进行了评价。实验结果表明,该体系具有良好的流变性能和高温高压滤失性能,抗污染能力强。在高密度钻井液中加入有机盐能大大改善体系的流变性。最后,本文对泥饼中有机物含量和泥饼质量之间的关系进行了研究,为形成薄而韧的致密泥饼提供了依据。