高密度水基钻井液中大量加入加重材料,固相含量高、粘度效应大、失水量大、泥饼厚而虚,表现为流变性差、造壁性差,极难实现高密度水基钻井液流变性、造壁性的调控。现场作业中通常采用成膜、屏蔽暂堵、封堵等技术对之进行调控,并取得一定效果,但是没有从本质上解决这一难题,常常出现流变性好、造壁性差或造壁性好、流变性差的现象,两者难以协调。因此,高密度水基钻井液流变性、造壁性的调控方法的研究已成为一个急需解决的技术难题。本文首先分析了高密度水基钻井液流变性、造壁性的影响因素。分析表明,粘土、处理剂对高密度水基钻井液流变性、造壁性的影响较重晶石小,重晶石粒度级配的影响最为突出。但是重晶石粒度级配对高密度水基钻井液流变性、造壁性影响机理不同,导致流变性、造壁性对重晶石粒度级配要求不同。从轴承理论、理想填充理论和紧密堆积理论出发,分别计算了高密度水基钻井液流变性、造壁性对重晶石粒度级配的要求。结合高密度水基钻井液流变性、造壁性对重晶石粒度级配的要求,提出了高密度水基钻井液流变性、造壁性的调控方法。利用分选筛对API重晶石进行了大量地分段筛选,然后将筛选后的重晶石与不同粒径段的重晶石进行复配,实验验证了调控方法的正确性。根据轴承效应理论,流变性要求重晶石次、主粒径比r/R≤0.225,且小颗粒粒径r越大越好。根据理想填充理论和紧密堆积理论,造壁性要求重晶石次、主粒径比r/R≤0.155。结合高密度水基钻井液流变性、造壁性对重晶石粒度级配的要求,得出结论:当重晶石次、主粒径比r/R=0.155时,高密度水基钻井液流变性、造壁性的调控效果最好。将不同粒径段的重晶石复配后进行实验,实验结果表明:当重晶石次、主粒径比r/R为0.155时,高密度水基钻井液流变性、造壁性最好;当粒径比小于0.155时,随着粒径比增大,钻井液流变性、造壁性逐渐变好;当粒径比大于0.155时,随着粒径比减小,钻井液流变性、造壁性也逐渐变好,越接近0.155变化趋势越快。证明了重晶石次、主粒径比是调控高密度水基钻井液流变性、造壁性的关键,调节重晶石次、主粒径比,能有效地实现高密度水基钻井液流变性、造壁性的调控。