随着深部钻探工作的开展,深井高温钻井液技术得到发展。深井钻探对钻井液的要求是不同于浅井钻井液的一项新的钻井液体系和配套工艺技术。基于高温稳定性、抑制性能、滤失性能方面考虑,国外高温深井多用油基钻井液；而基于成本、环保方面要求,我们国家针对高温钻井液的研究重点集中在水基钻井液上。国内钻井液抗高温能力普遍在200℃度及以下,该温度以上特别是220℃以上钻井液技术是急待解决和研究的难题。深井高温水基钻井液相比油基钻井液所面临的难题要大很多,对其高温下的流变性调控和滤失性控制是主要的技术难题,而高温下钻井液胶体的稳定性是技术核心。并且高温深井地层情况复杂,当高温、高矿化度等情况同时存在时,钻井液的性能更加难以控制。为确保超高温深井的安全、快速钻进,需要建立抗温性能好的超高温钻井液配方体系来满足工程需要。而作为钻井工程的一个重要步骤,高温钻井液流变模型也是必不可少的,这将为钻井液高温流变参数预测和流变性能调控提供理论依据。本文结合项目委托单位名称“以抗高温为主的钻井液性能优化应用研究--松科二井钻井液体系设计”项目进行前期研究,据邻井资料和地温梯度预测松科二井五开(5600-6400m)井底温度高达240℃以上,需要建立一个超高温水基钻井液配方以满足工程需要。本文在分析超高温对钻井液影响的基础上,探讨高温水基钻井液控制机理,研制出抗240℃高温的高温稳定剂MG-H2和降滤失剂AADS。以此为基础建立了超高温钻井液配方。并针对该配方进行高温流变模型研究。本文首先综述了国内外抗高温处理剂及钻井液体系的研究进展,分析了抗高温处理剂及钻井液体系存在的问题。简述了高温对粘土、钻井液处理剂、钻井液性能的影响,在此基础上分析了高温水基钻井液流变性滤失性控制方法。从粘土方面考虑研发改善与粘土作用方式的处理剂,采用逆向乳液聚合的方式研发了新型油包水型抗高温稳定剂MG-H2,它并不是长链状结构,而是聚合物微球；可以作为流型调节剂和高温稳定剂,进入膨润土插层搭接的空间结构内,降低膨润土粒子的刚性搭接程度,减弱温度变化对钻井液性能的影响,从而维持钻井液的超高温环境条件下的流变性。根据抗温抗盐聚合物处理剂分子结构特点和要求,进行分子结构设计,优选单体,考虑反应温度、引发剂加量、单体总浓度、反应时间、pH值的影响,确定最优合成条件,研发出抗240℃抗盐聚合物降滤失剂AADS。通过红外光谱分析表征了两种处理剂的分子结构特性,借助扫描电镜、透射电镜、粒度分析仪分析了MG-H2的形貌和粒径,在钻井液中的评价数据表明其能够改善钻井液高温后的流变性并且显著降低高温滤失量。通过差热分析证明了AADS抗温能力强,利用乌氏粘度计测得AADS的特性粘度进而计算出相对分子量：该处理剂对流变性影响不大,且在钻井液中的评价数据可以发现其抗盐性能较好。以本文研制的抗高温稳定剂MG-H2和降滤失剂为AADS核心处理剂,进一步优选其他处理剂包括辅助降滤失剂、防塌封堵剂,并引入抗温性能强的凹凸棒土,将其与钠土进行复配选取最佳配比,参照松科二井钻井设计中指标要求,优化研制出一套的抗240℃超高温水基钻井液体系配方。该配方具有较好的抗温性能和耐温性能,较好的抗钙抗盐性能,以及较好的抑制性能,润滑性能和抗岩屑污染能力。最后,使用FANN 50SL高温流变仪测试了温度在60-240℃,转速分别在3rpm、6rpm、 100rpm、200rpm、300rpm和600rpm时流变参数,采用因子修正方法在赫巴模型引入温度因子T建立了高温流变模型.240℃超高温钻井液技术将为松科二井五开层段260℃超高温钻井液配方的研发奠定基础,对深井超高温安全、顺利钻进提供有力的技术支撑,具有广阔的应用前景。