随着我国油气资源勘探开发逐步扩展至深水地层,窄密度窗口问题成为制约深水钻井一切困难的根源。新型钻井工艺如双梯度钻井技术的发展在解决深水钻井窄密度窗口中表现出了巨大的应用前景。然而由于水深及井深的增加,地质情况愈加复杂,其一般又存在高温高压的现象,如我国的南海就是世界三大高温高压区域之一。在钻高温高压深水井时候,流体受到高温高压的影响,其流体性质如密度及流变性会发生改变,本文着重分析了双梯度钻井技术的工作原理,结合温度压力对钻井液流体性质的影响,进一步分析了高温高压对双梯度钻井当量循环密度(ECD)及水力参数的影响。通过对水基和油基钻井液进行高温高压密度实验,对实测高温高压密度数据进行多元非线性回归分析,优选了高温高压密度计算模型;通过对高密度油基钻井液进行HTHP流变实验及分析,建立了HTHP旋转黏度计剪切应力预测模型,形成了一套适用于所有流变模型的HTHP流变性分析方法;基于通用圆管流量方程及其扩展应用提高了循环压耗的计算精度。以无隔水管泥浆回收钻井系统为例,计算出了地温梯度分别为0.015℃/m、0.025℃/m、0.035℃/m时候当量循环密度(ECD)随井深的变化曲线,并与流体性质恒定时候进行了对比,绘制了循环压力剖面。最后,以最大钻头水功率原则进行了水力参数优化设计,为保证安全高效的双梯度钻井提供技术指导。