近年来,随着深层油气资源的钻探开发,往往钻遇到高温高压复杂地层。为了满足高温高压复杂地层钻探需要,迫切需要探索超高密度钻井液高温高压流变性调控机理,优化研究高温超高密度钻井液体系配方。在国内外有关文献调研分析的基础上,本文通过实验探讨了超高密度钻井液流变性调控的机理,并优化出流变性较好的超高密度高温钻井液体系配方。首先,通过实验研究了温度、pH值、膨润土含量等对膨润土浆流变性和膨润土浆粒度分布的影响规律;粒度级配结合表面改性实验,研究了加重剂颗粒性质对钻井液流变性的影响规律,优化出重晶石合理粒度级配;探索了钻井液体系自由水与流变性的关系,考察了自由水量的主要影响因素;实验探讨了主要处理剂对流变性的影响。在超高密度钻井液流变性调控机理研究的基础上,通过主要处理剂与加重剂配伍性实验,优化出了淡水超高密度高温钻井液体系配方以及甲酸盐超高密度钻井液配方,评价实验表明,两者都具有较好的流变性、抗温性和稳定性,基本能够满足超高压高温地层钻探需要。