本论文来源于国家科技重大专项《海洋深水油气田开发工程技术》所属课题《深水钻完井工程技术》。论文针对海洋环保要求和深水钻井过程中,常规合成基钻井液在隔水管中由于低温会表现出高粘度、高凝胶强度、高抽汲压力和波动压力,而在井底高温情况下其粘度又会大幅度降低,从而导致井眼清洗效果差、加重剂沉降,还会由于钻屑床的行程而导致井漏和加重剂堵塞等一系列问题,对国外推广使用的恒流变合成基钻井液体系进行调研表明恒流变合成基钻井液体系不仅表现出了优异的井眼清洗能力、悬浮性能、ECD控制能力,更重要的是该体系的流变性不受温度影响,能够不以牺牲钻井液流变性能为代价解决工程问题。国外恒流变合成基钻井液基液主要使用第二代基液气制油,但是国际上气制油仅由壳牌MDS公司独家生产,国内使用依赖于进口。生物质合成基钻井液作为一种来源广泛的新型绿色环保钻井液体系,具有油基钻井液的工程性能优势,同时体系无毒、易于生物降解。论文将针对恒流变合成基钻井液作用机理和存在的问题开展研究和探讨,研究了现有合成基钻井液体系影响恒流变特性因素,提出了改善合成基钻井液恒流变特性措施,以长链不饱和脂肪酸和活性烯类单体为原料研发聚酰胺类流变恒定剂MOCRA,通过环保生物质基液、有机土和降滤失剂及油水比的优选,开发环保型抗200℃的恒流变生物质合成基钻井液体系,以解决深水钻井过程中常规合成基钻井液因其流变性在低温和高温条件下差异大而造成ECD值高、井漏和压力控制难等问题。全文共分为九个章节。第一章介绍了深水钻井面临的主要技术难点以及国内外深水钻井液的技术现状和发展趋势,分析论文研究目的和意义,并对国内外恒流变合成基钻井液现状进行调研,最后阐述了论文的主要研究内容,研究目标以及技术路线。第二章通过对现有合成基钻井液体系影响恒流变特性因素研究,包括基液、有机土、降滤失剂、油水比等,分析影响恒流变的关键因素,提出改善合成基钻井液恒流变特性措施。第三章研究钻井液流变参数与ECD的影响规律,提出恒流变的控制指标。第四章通过调研国外流变恒定剂的分子结构特征和作用机理,研制了流变恒定剂MOCRA,并实现工业化生产。第五章通过对有机土、降滤失剂、乳化剂、润湿剂及流变稳定剂加量和种类的筛选,构建了环保型抗200℃恒流变生物质合成基钻井液体系。第六章室内系统评价了环保抗200℃恒流变生物质合成基钻井液不同密度、不同油水比、不同温度和压力条件下的性能,以及抑制水合物能力、储层保护性能和防漏封堵性能。第七章针对目标深水井工程和地层特征开展了恒流变生物质合成基钻井液设计和现场应用。第八章总结了论文研究的主要结论和认识,指出不足以及今后的改进方向。通过对上述问题的研究,论文研究得到主要结论如下:（1）通过对现有合成基钻井液体系影响恒流变特性因素研究,提出了改善合成基钻井液恒流变特性措施。通过1)优选粘度小、且粘度随温度变化小的环保型生物质合成基基液;2)增大体系油水比,以获得更好低温流变性;在保证重晶石不沉降的情况下,尽可能减少有机土加量;3)选择非沥青胶质类降滤失剂,尤其是避免使用低软化点沥青类降滤失剂;使用流变恒定剂。（2）以长链不饱和脂肪酸和活性烯类单体为原料研发出酰胺类流变恒定剂MOCRA,并完成产品中试。MOCRA加入到合成基钻井液体系中,可实现恒流变特性,实现了流变恒定剂的国产化。（3）通过基液、有机土和降滤失剂及油水比的优选,开发了抗200℃的环保型恒流变生物质合成基钻井液体系配方,在建立适用于深水钻井的恒流变钻井液体系的评价方法基础上,评价了开发的恒流变合成基钻井液体系的综合性能,其处理剂加量和基本性能达到国外FR-SBM水平。（4）完成了陵水22-1气田目标井恒流变生物质合成基钻井液设计及现场施工工艺设计,制定了一套适合于深水恒流变合成基钻井液现场施工工艺及维护方案。通过本论文的研究,取得了以下创新成果:（1）研发了流变恒定剂MOCRA依据恒流变实现机理,设计了含有酰胺基活性吸附基团（-CONHR）和长碳链疏水基团、具有两亲性结构特点的温敏聚合物分子结构,进而研发了钻井液流变稳定剂MOCRA,实现了恒流变合成基钻井液关键材料国产化。（2）开发了抗200℃的环保型恒流变生物质合成基钻井液体系HFRS采用生物质特种油为体系基液,该基液具有粘度低、粘温性好、易生物降解的特点,实现了合成基基液的国产化。全部以国产材料构建的抗200℃恒流变生物质合成基钻井液,其处理剂加量及基本性能,达到国外FR-SBM水平。