随着地质找矿开发区域的不断扩大，地质找矿钻探逐渐由浅层向深层发展，由于矿藏埋藏较深，地层压力变化大，岩性复杂多变，钻探过程较为困难，钻探时效低，成本较高。据统计，全国超过千米的深孔有数百口之多，随着钻孔深度的增加，深孔取心钻探给钻井液技术提出了更高的要求，深孔钻探主要面临的问题及不足有：　　 (1)深部钻探所钻遇的地层多为复杂地层，深孔孔壁稳定难度大；　　 (2)深孔钻探，钻杆与孔壁的接触面积较大，钻杆回转阻力大；　　 (3)钻杆内壁结垢及环空压力大；　　 (4)孔内情况复杂多变，钻井液易漏失。　　 本文的研究内容主要包括以下几个方面：①钻井液体系的选择；②金川地区地质条件调查；③钻井液配方的优化设计；④钻井液性能评价等。　　 首先从国内外地质勘探深孔钻井液的发展现状着手，通过查阅国内外相关文献，了解到目前国内外地质勘探深孔钻井液应用情况有些许不同，在国外应用较多的地质勘探深孔钻井液主要包括：聚丙烯酰胺及其衍生物钻井液，醋酸乙烯酯-顺丁烯二酸酐共聚物(VAMA)钻井液，生物聚合物钻井液等；在国内应用较多的地质勘探深孔钻井液主要包括：水解聚丙烯酰胺(PHP)系列钻井液技术，LBM钻井液技术，低固相阳离子聚合物钻井液体系等，其中PHP系列钻井液与LBM钻井液在当前地质勘探中应用尤为广泛。　　 通过查阅矿区地质资料得知：区内出露的地层主要为前长成系变质岩和第四系堆积物，下古生界分布零散，仅在局部地段见有寒武系薄层碎屑沉积，其它的地层缺失。根据金川地区全孔综合柱状图表明，蚀变地层相当复杂、破碎，坍塌严重，并具有一段蠕变地层。绳索取心钻进时，环空间隙小，小间隙深孔钻进，将造成钻具与地层、钻具与套管摩擦增加。　　 通过分析金川地区地质资料，结合国内外地质勘探深孔钻井液资料，在室内进行了用于地质勘探深孔的低固相钻井液的配方研究，通过各种处理剂优选实验，对各种处理剂的类型和加量进行了合理的筛选，得出低固相钻井液体系配方中抑制剂、降滤失剂、增粘剂、润滑剂等单体的最优量，最后研制出性能最佳的深孔低固相钻井液配方。在这个过程中，取得的结论如下：　　 (1)PHP与KHm混合使用能的抑制性能比单独使用时抑制性能要好的多，优选PHP与KHm为钻井液抑制剂，合理加量为0.04％左右水解度30％的PHP与4％左右KHm，能很好的抑制泥页岩和含泥质成分岩层的水化膨胀；　　 (2)低粘CMC具有良好的降滤失性能，合理加量为1％，与抑制剂一起使用时可以使钻井液滤失量降低到7.5mL/30min；　　 (3)HEC作为提粘剂，合理加量为0.1％～0.3％，具体加量视钻探实际情况而定，保证钻井液既具有良好的携屑能力，又有较高的钻探效率；　　 (4)最终确定的拟定标准钻井液配方为：　　 1m3钻井液中膨润土及处理剂加量：30kg膨润土(山东潍坊土)+30kg～40kg腐殖酸钾+300g～400g水解度30％聚丙烯酰胺+10kg低粘CMC(+5kg皂化油)。　　 各处理剂添加顺序为：先将PHP配制成1％水溶液，把KHm配制成20％的水溶液，低粘CMC配制成5％的水溶液，膨润土按4％含量进行预水化，最后将各水溶液按比例混合，均匀搅拌制成金川矿区拟用钻井液。　　 最后，通过对所配制的标准钻井液进行流变性及失水造壁性能、抑制性能、润滑性能、抗岩屑污染能力等进行评价，分析结果表明所配钻井液满足深孔绳索取心钻探要求，该钻井液具备良好的护壁能力、防漏失性、抗岩屑污染、润滑性以及良好的保护岩心能力。在这个过程中取得的结论如下：　　 (1)配制的标准地质勘探深孔钻井液具有较好的稳定性，流变性能好，具有一定的切力，携岩性能好，滤失量为7.5mL，具有较好的降滤失性能，滤饼较薄且十分致密，失水造壁性能较好；　　 (2)标准钻井液配方具有较好的润滑性能，润滑系数为0.187，当加入0.5％皂化油后，钻井液的润滑效果更加明显，润滑系数可降低到0.092，为降低钻探成本，可根据实际情况选择是否添加润滑剂；　　 (3)配制的标准低固相钻井液具有良好的抗岩屑污染能力，岩屑含量在5％之内时，岩屑对钻井液性能的影响不大，但是当含量大于5％时，对钻井液的影响就较大；　　 (4)鉴于小孔眼钻井环空压耗计算较复杂，本文提出一种新的计算方法，计算过程较简单，与实际情况较符合。　　 本文的创新之处主要体现在如下方面：　　 (1)归纳了国内外地质勘探深孔钻井液的发展现状，分析总结地质深孔钻探中所遇到的技术难点，从而得出地质勘探深孔钻井液应具有的性能。　　 (2)从各处理剂的作用机理出发，参考性能评价方法，结合金川地区实际情况，优化得出适用于金川矿区地质勘探深孔钻井液配方。　　 (3)采用全新的计算方法，粗略计算小孔眼环空压耗，计算过程较为简单，与实际情况也较符合。