海上石油钻探和陆上钻探作业一样,会产生大量的废弃钻井液,这些废弃钻井液成分复杂、具有不同程度毒性、很难自然降解,对海洋生态环境造成直接和潜在的损害。现有废弃钻井液处理方法虽然较多,但这些处理方法都存在自身局限性,处理不彻底,存在环境隐患等,不适合对环境要求极为苛刻的渤海湾海域和国家自然保护区的排放要求。研究海上钻井废弃液中的有机物污染机理及控制方法,特别是环境污染源头控制,是有效解决海上钻井环境污染的技术关键。　　本文通过室内实验研究,建立了海上钻井液及添加剂石油类、重金属含量和生物毒性等评价指标的评价方法,提出了“绿色”环境可接受海洋钻井液评价推荐标准,使海上钻井液环境影响评价步入规范化和标准化轨道。并采用确定的海上钻井液及添加剂毒性评价方法,完成了14种海上钻井常用钻井液添加剂和6口井的海上钻井液样品的毒性指标测试与评价。　　同时,采用红外光谱对24种海上钻井常用钻井液添加剂进行了分子结构特征分析,并结合重金属、生物毒性、COD和BOD5等测试数据,研究了海上钻井废弃液中有机物的环境污染机理,并确定了钻井液添加剂分子结构中主要影响官能团,揭示了钻井液添加剂分子结构与环境毒性的内在相关性,也为环保型海洋钻井液添加剂及体系的研制提供了重要技术依据。　　在完成上述室内研究的基础上,研制了四种新型“绿色”海洋钻井液添加剂(环保型包被剂Coater-10、环保型降滤失剂HBJ-82、环保型增粘剂SDR-30和环保型防塌剂SDE-1),研发了两套“绿色”海洋钻井液新体系(“绿色”无固相弱凝胶海洋钻井液和“绿色”聚醇正电胶海洋钻井液),实现了从钻井源头上对海上钻井废弃液中的有机物进行控制的目的。并分别对海上钻井现用的浅井和深井钻井液体系的环保性能进行了改进,达到了预期环保效果。　　最后,进行了“绿色”海洋钻井液新体系现场试验验证,完成了试验井的分段钻井液配方设计及钻井液性能维护措施研究,并成功在胜利油田垦东302井、垦东103井及埕北808井等海上油井进行了现场试验,较好地满足了海上钻井和海洋环境保护的双重需要。