与陆上和浅海钻井不同,海洋深水钻井工程中水基钻井液会经历深水低温-井下高温的较大温差交替变化,可引起流变性大幅变化。海洋深水钻井的安全密度窗口较窄,随着温度降低,钻井液粘度、环空循环压耗增加,引起井漏等复杂井下事故。因此,深水低温及较大温差范围内的水基钻井液流变性调控,是目前制约海洋深水油气钻井工程的技术难题之一。本文采用单因素优化试验方法,实验探讨了4℃⁶5℃范围内钻井液组成对水基钻井液流变性的影响。实验分析表明,钙基膨润土、海泡石、凹凸棒石和高岭石基浆的流变性对温度变化不敏感,造浆率较低;钠基膨润土造浆率高,粘度随温度降低而增大;加重材料(普通重晶石、超微重晶石、四氧化三锰)对钻井液恒流变性影响幅度较大。钻井液滤液pH值在8¹2范围时,其流变稳定性较好;加入无机盐(NaCl、KCl、CaCl₂和AlCl₃)会使基浆在4℃⁶5℃范围内的流变稳定性变差;增粘剂XC、降粘剂SK-III、降滤失剂PAC141、页岩抑制剂FA367和封堵防塌剂DYFT-II实验浆4℃与65℃的表观粘度比小于2,塑性粘度比小于2.5,流变稳定性好。实验优化给出了流变性较稳定的海洋深水水基钻井液配方(FR-WBDF),该配方4℃⁶5℃范围内的表观粘度比小于2,塑性粘度比小于2.5,初切比小于1.7,动切比约1.3;沉降稳定性较好,润滑性较好,抗劣土污染能力较强,抑制防塌性能较强,储层保护能力优良较好。