本发明提供了一种石油天然气勘探钻井水基固废的分类处理利用方法，所述方法针对地质构造复杂、井深为4000米以上，且顺列采用聚合物钻井液体系和磺化钻井液体系的钻井固废，所述分类处理利用方法包括步骤：根据钻井时所用的钻井液体系的不同将相应产生的钻井固废分类收集，其中，所述钻井固废包括清洁水钻井固废、聚合物钻井固废和磺化钻井固废；且所述处理利用包括：对所述清洁水钻井固废直接转移至堆放场堆放，作为填料或建材利用；对所述聚合物钻井固废就地采用生物处置资源化土壤化利用；对所述磺化钻井固废进行减量脱液后转运至制砖厂作为制砖原料。本发明具有能够对水基固废进行分类并收集、分类处置利用、减少转运和处置费用等优点。