中国拥有广阔陆地和海洋环境,不同地区的地质情况相差极大,异常高压地层、深井和超深井的钻探已经成为我国今后石油钻探工业发展的一个重要方向。从现场的实际应用情况看,为克服不断升高的地层压力,高密度钻井液技术有逐渐向极端技术演变的趋势,亦即钻井液密度的维持已不仅仅局限于“高”,而是不断向“超高”方向发展。API重晶石等传统加重剂已逐渐难以满足高密度钻井液严苛的性能要求,在应用过程中经常出现固相沉降、流变性难以调控、井眼清洁困难、钻井液性能维护难度增加等问题,严重制约了钻井工作效率,新型加重材料的开发和应用成为了近年来的研究热点。本文以微细四氧化三锰和微细钛铁粉两种新型高密度微粉加重剂的评价和应用为研究内容,采用电镜扫描、粒径分析、电位测试等技术测试了新型高密度微粉加重剂的理化性能,并分析了其性能特点对钻井液可能产生的影响;通过室内试验研究其对高密度钻井液流变性、沉降稳定性、润滑性和失水造壁性的影响及作用机理,比较了新型高密度微粉加重剂相对传统重晶石加重剂的优势和缺点;建立了新型高密度微粉加重剂和传统加重剂复配使用的粒度级配计算模型,计算了新型加重剂与重晶石复配的最佳比例;进行了新型高密度微粉加重剂与API重晶石加重剂在高密度钻井液中复配使用的效果评价,发现合理的复配比例能综合新型高密度微粉加重剂和传统加重剂的优点,有效改善高密度及超高密度钻井液的各项性能,为新型高密度微粉加重剂的现场应用提供了参考。