为了缓解我国能源供需矛盾,天然气开发在我国能源战略中的重要性越加显现。在我国四川、新疆、陕北以及南海等地区发现的多个大型天然气藏,其中大部分都具有“高压、高产、高含H₂S”的“三高”特点。由于富含CO₂以及H₂S,三高气田地层中的气体在开采过程中大都会出现超临界态。超临界态流体特有的密度、粘度变化规律及相态特征对井控安全产生了重大的影响。有必要掌握超临界条件下天然气的相态特征及密度、粘度随温度压力的变化规律,以便为三高其气井井筒压力预测及井控安全提供支持和依据。设计制造了一套超临界天然气物性测量实验装置“M-1超临界高压反应系统”,该系统具备测量0-60MPa、20-200℃,天然气密度、粘度数据的功能。通过调试及实验检验,该系统功能完备,能够满足科学实验要求。利用该系统分别测取了CH₄、CO₂以及不同比例的CH₄和CO₂混合气体的密度、粘度随温度压力的变化曲线。通过大量的文献调研,整理了国内外高温高压天然气的物性计算方法,以实验数据为基础,对比分析这些计算方法,并对DPR方程进行修正,得到R-DPR方程,最终选择R-DPR方程以及LGE粘度模型作为超临界酸性天然气密度及粘度计算方法。根据R-DPR方程及LGE粘度模型编制了超临界酸性天然气物性计算软件,分别计算了不同类型天然气（贫气、富气、CO₂富集气,H₂S富集气）在模拟井筒中的密度、粘度变化规律。研究发现,在钻井条件下,钻井液中的CO₂富集气、H₂S富集气以及一部分的富气在井深1500米至井口这段井筒的上升过程中,会由超临界态变为气态。其密度会急剧减小80%以上,粘度急剧减小70%左右,由此带来的一系列变化严重影响井控安全。