随着我国经济发展对能源需求的持续增长及石油勘探开发的深入发展,我国经济与工业增长对外石油依存度不断提高,2009年已达50%,新一轮资源评价表明,我国浅层石油资源几近枯竭,剩余油气资源主要埋藏分布在深部地层,70%超过5000米。因此,开发深部地层的油气资源是保障国家能源安全供给的必然且重要战略举措。深井、超深井钻井技术的发展和应用,对于我国这样一个石油消费大国有着非常重要的意义和广阔的前景:一是深井、超深井钻井技术的发展,将会加快我国新地区、新领域、新层位,尤其是深层的油气突破,发现新构造、新油藏,最大程度地满足我国的油气资源需求;二是将会尽快探明我国的油气可采储量,增加油气储备,实现我国的油气资源接替目标;三是将会加快我国的油气勘探开发速度,保证我国油气资源的自给比例和国家的能源安全。我国石油天然气储量的主力接替区--松辽、渤海湾、塔里木、准噶尔及四川等盆地深部储层的温度高达200～260℃,国内钻井流体技术和评价设备的抗高温能力均在180℃以下,钻井流体抗200℃以上超高温技术是世界性难题,也是深层钻探成败的关键,长期以来被美国几大石油公司垄断,国内抗超高温钻井液主要依靠国外技术。近三十年,国家与三大石油公司投入大量资源进行研究,未能取得大的进展,抗超高温钻井液已成为我国开发深部地层油气资源的主要技术瓶颈。因此,深入系统开展决定深层钻探成败关键的抗200℃以上超高温钻井液这一瓶颈技术难题研究,对于打破国外对我国的技术封锁、为国内深层油气藏勘探开发提供技术保障,大幅度提升我国钻井工程技术服务在国际上的核心竞争力、确保国家的能源安全,均具有特别重要的意义。本文首先综述了近年来国内外抗高温处理剂及钻井液体系研究进展,分析了目前抗超高温处理剂及钻井液体系存在的问题。实验研究了水基钻井液抗超高温作用机理,揭示了超高温度对钻井液中活性粘土粒子的作用机理,提出了除抗热氧降解外,钻井液处理剂应以增强超高温条件下粘土胶体粒子水化能力的技术思路,为超高温水基钻井液处理剂的分子结构定向设计与研制奠定了理论基础,进而提出要解决水基钻井液抗超高温难题,实际要解决粘土在超高温条件下的去水化问题。要求在钻井液中加入能在超高温条件下有利于提高粘土水化能力、防止高温去水化及聚结的特殊处理剂材料,这些材料的分子结构本身应能抗高温,且具有高电荷、高温下易与粘土吸附的磺酸基、羟基、胺基等强水化基团。根据水基钻井流体抗超高温作用机理,提出了抗高温处理剂所应具备的分子结构特征要求,并研制出了抗超高温钻井液保护剂(GBH)。采用具有高电荷、高温下易与粘土吸附的磺酸基、羟基、胺基等基团的烯烃单体,多元共聚得到一种水溶性好、抗盐抗钙污染能力强、在超高温下能够快速并强烈吸附于粘土且有利于防止粘土去水化、高温聚结、具强护胶能力的新型高分子抗高温保护剂材料GBH,该新型材料将目前使用的降滤失、增粘、封堵等处理剂材料及抗高温钻井液体系的极限抗温能力提高50-60℃,扩大了国内常用磺化钻井液体系的应用范围,成本低廉。本项技术的研制成功,为抗超高温钻井液技术的研制开辟了蹊径。在研制成功新型抗高温保护剂高分子材料GBH基础上,研制或优选了与之配套的抗高温降滤失剂、防塌封堵剂、高温增粘包被剂等处理剂材料,最终形成了抗温能力达到240℃、密度达2.5 g/cm3的水基钻井液配方,并建立了评价方法。在莫深1、古城4、轮东1、克深2及克深1井进行了现场应用,效果显著,解决了深井、高温下钻井液流变性控制与失水控制难的问题。深井超高温钻井液技术将为深井超深井安全、快速、经济钻井提供强有力的技术支撑,对提高复杂深井的钻井速度、缩短钻井周期、降低钻井成本及加快油气资源的勘探开发进程具有理论意义和实用价值,并具广阔应用前景。