近年来,随着气体钻井技术以及小井眼连续管钻井技术的不断进步,对钻井液体系和性能提出了新要求。超临界二氧化碳钻井液具有气体的低粘度和高扩散系数,又具有液体的高密度和好的溶解性等特点,可满足连续管小井眼钻井要求,超临界二氧化碳钻井液作为一种前瞻性技术,最近受到国内外关注。本文利用数值模拟方法,结合模拟试验,探索性研究了超临界二氧化碳钻井液在钻井循环过程中的特性随压力和温度的变化基本规律。利用FLUENT软件系统,对钻井液在钻柱内和环空中流体特性的模拟研究表明,超临界二氧化碳钻井液的压力和温度随着井深的增加而逐渐增加,而密度和粘度随着井深的增加而逐渐降低,与理论分析结果基本相符。利用新研制的超临界二氧化碳钻井液循环模拟装置,实验研究了二氧化碳流体在不同状态和井斜角下的携岩特性。模拟实验表明,在一定条件下,有效最低携岩返速随着压力的增加逐渐降低,有效最低携岩返速随着温度增加逐渐增加。另外,模拟实验研究了二氧化碳水合物在室温条件下的稳定性以及溶解特性。