自工业革命以来,煤炭和石油成为推动世界向前发展的驱动力。各个国家的发展也越来越依赖石油能源。近年来,随着我国对油气资源需求量不断增加,深地层和一些复杂地层的油气资源勘探开发工作也逐渐成为重点。众所周知,在深井及超深井中由于地层压力高,温度高,地质情况复杂,很容易发生井塌、井漏等危险事故。因此这对超高密度钻井液技术有了更高的要求。实际上超高密度钻井液流变性调控技术一直是钻井液技术研究的重点,该技术在不断发展的今天,仍然面临严峻的挑战。本文系统分析研究了超高密度钻井液中普遍存在的流变性控制问题,并围绕对流变性影响最大的加重剂因素考虑进行实验研究。通过对新型加重材料的选择和处理,在一定程度上可以改善钻井液的流变性。主要研究内容及结果如下:首先进行了基础配方优化实验研究,通过配套处理剂的选择,膨润土量的确定,研究了膨润土量对超高密度钻井液关键性能的影响。研究发现当膨润土量超过2%时,室内所测的钻井液粘度和切力增幅较大。最终确定了超高密度钻井液中最佳膨润土量为1.78%以及各配套处理剂用量。其次,通过加重剂复配的理论分析研究和系统实验研究发现,加重剂粒径小于38um的百分含量为65.3%,38~120um的百分含量为34.7%时,可以达到粉体的致密堆积效果,有助于流变性和滤失性的改善。最后,对超高密度钻井液加重方案中常用的关键加重材料铁矿粉的表面活化工艺技术方案研究。选取了活化剂壬基酚聚氧乙烯醚对铁矿粉进行活化,分别研究了时间、温度及活化剂NP-15用量对超高密度钻井液流变性能的影响。最终确定了活化的条件为当NP-15添加量为2.0%时,在85℃下活化30min,活化铁矿粉的活化效果达到最好,配制的钻井液其流变性和滤失性均有较好的改善效果。