由于钻井领域不断扩大,钻井深度不断加深,废弃钻井液的产生量也快速增加。废弃钻井液处理不当不但造成水资源的极度浪费,更会对地下水土壤造成污染,并对自然环境造成严重危害。本文主要围绕水基钻井液重复利用技术展开研究。本文以川庆钻探所用的威远地区页岩气井水基钻井液体系(含钙)为研究目标,采用常温常压膨胀仪、固相含量测定仪以及极压润滑仪等仪器对该体系钻井液的抑制性、封堵性、润滑性等性能参数进行了测定,并通过XRD、原子吸收分光法、激光粒度分析法等研究手段,对该体系钻井液进行了微观化学组分分析,评价了威远地区页岩气井水基钻井液的性能。提出了采用破胶—絮凝—离心的技术手段针对该钻井液进行固液分离,然后采用分离出的液相和固相分别进行配浆,从而实现钻井液重复利用的技术思路。采用紫外分光光度计测定了钻井液在硫酸铝、次氯酸钠、过硫酸钠等破胶剂作用前后钻井液的上层清液透光率,透光率越高,对应的破胶效果越好。测定了钻井液在聚合氯化铝和聚乙烯亚胺等絮凝剂作用下的絮凝效果,得到钻井液用最佳破胶剂为硫酸铝,其最佳加量为1.00%,为实现较好的钻井液破胶效果,将钻井液的pH值调至7.0～7.5。最佳絮凝剂为0.10%聚合氯化铝与0.02%聚乙烯亚胺的复配组合,其对应悬浮物质含量去除率达96.0%。硫酸铝的破胶作用机理主要是压缩双电层作用和沉淀物卷扫网捕作用。絮凝剂聚合氯化铝与聚乙烯亚胺的絮凝作用机理包括吸附电中和作用、沉淀卷扫网捕作用、以及吸附架桥作用。利用离子成分分析等方法研究了水基钻井液液相用于配浆的合理性,采用水基钻井液液相配置了基浆、聚合物钻井液、聚磺钻井液、以及页岩气水平井水基钻井液,其性能与用清水所配置的相应钻井液性能相近,说明水基钻井液固液分离后液相可以重复利用配置钻井液。水基钻井液经过处理之后固相的重晶石含量为93.16%,石英含量为6.07%,粘土含量为0.77%,水基钻井液经过处理之后固相可以作为加重材料继续用作配置钻井液。