我国油气钻探开发正逐渐向深层、边缘地区展开。深井及超深井的储层位置深、地层压力变化大、岩性复杂，在钻探过程中易出现卡钻、井漏、坍塌甚至井喷等事故，因此对钻井液提出了更高的性能要求。通常要求水基钻井液中黏土粒子分散度适宜，直径亚微米以下粒子少，否则会严重降低钻速。因此，在不分散低固相钻井液体系中通常要求固相颗粒的粒径大小在1微米到15微米之间。本文研制出的超细颗粒应用于钻井液可减少钻井液处理剂的用量、配制成本及维护费用。对提高我国钻井液技术有重要的理论和实际意义，应用前景广阔。本文用MgCl₂·6H₂O和NaOH反应制得了Mg（OH）₂超细颗粒；用Al₂（SO4）₃·18H₂O和（NH₄）₂CO₃反应制得了Al₂O₃超细颗粒；用NaBO2和ZrOCl₂制得了纳米氧化锆。将制得的产物分别配制成钻井液，并测试了钻井液性能。用SPSS分析软件分析了钻井液性能变化与超细颗粒粒径参数的关系，进行了机理分析，优化设计级配方案，得到了不同粒径大小的超细颗粒钻井液最佳配比。经研究发现Mg（OH）₂超细颗粒、Al₂O₃超细颗粒都可以提高钻井液的AV、YP、G1′、G10′、泥饼厚度，API滤失量随Mg（OH）₂加量的增加呈下凹抛物线变化。SPSS研究发现0.2%超细颗粒加量时，钻井液初切力变化量与Mg（OH）₂超细颗粒的D50面积径呈线性关系，方程拟合优度达90%以上，与Al₂O₃超细颗粒的D50面积径的方程拟合优度约80%。终切力变化量与Mg（OH）₂超细颗粒的D50长径呈线性关系，方程拟合优度大于80%。