准确了解钻井过程中井筒温度及其变化规律对于安全、高效钻井具有重要的意义。根据热力学第一定律及传热理论，建立了完整的钻井循环过程中温度场数学模型，分析了井筒中非牛顿流体螺旋流动的传热机理以及水力学能量和机械能量对井筒温度场的影响规律，对高温高压循环当量密度计算和井筒温度控制方法进行了初步探讨。模型计算结果与现场试验数据吻合较好。由数值模拟结果得出：在井深2000.00 m处，钻柱转速从0 r/min升至200 r/min时该处温度升高4.5℃；在井深5000.00 m处，钻柱转速从0 r/min升至200 r/min时该处温度升高7.8℃。研究结果表明，井底温度随钻柱转速的增加呈指数增长，随着井深的增加，钻柱旋转对井底温度的影响更加明显。建立的温度场模型可为高温高压地层钻井水力学设计和现场作业过程中的温度控制提供理论参考。
钻井 井筒温度 非牛顿流体 数学模型