由于高压水射流破岩涉及的因素较多，且影响因素的作用规律比较复杂，致使其破岩机理一直未能被准确揭示从而制约着水射流技术的应用和发展。对水射流破岩理论研究的状况进行了回顾，系统评述了水射流破岩研究中的理论要点，在此基础上指出水射流的冲击动载荷、岩石的动态本构关系、岩石与水射流的耦合作用以及水射流破碎岩石的数值模拟研究等是水射流破岩机理研究的发展方向，这对高压水射流破岩理论的深入研究和水射流技术的应用具有现实的意义。

针对实际钻井过程中洗井液内大都加入了高分子添加剂的特点，探索了高分子聚合物对射流结构特性的影响规律。用试验方法对淹没状态下高分子添加剂射流轴向动压力分布进行了研究。结果表明，在合适的浓度范围内高分子添加剂可以降低流体在管路中和喷嘴处的能量损耗，提高射流在喷嘴出口处的速度和动压力，并使圆射流的等速核增长。高分子添加剂射流的动压力分布具有自模性，但在淹没条件下，添加剂射流的衰减速度比清水射流快，并存在一个最优添加剂浓度∀。破岩试验的结果表明，高分子添加剂能够提高射流的破岩能力。

本文研究了分形油藏无限大地层和有界地层非牛顿幂律流渗流模型，利用拉氏变换和分解的方法求得了井底定流量生产无限大地层及有界地层（包括封闭和定压地层）五种情况非牛顿幂律流的实空间解析解，通数值积分法和拉氏数值反演分析了分形油藏非牛顿幂律流的压力动态特征以及分形参数和边界对压力动态的影响。

以一种现场常用的PDC取心钻头为原型，充分考虑排屑槽和切削齿对于井底流动的影响， 建立了与实际相接近的PDC取心钻头井底流场的物理模型，运用к-ε两方程模型，采用线性六面体等参单元对取心钻头井底流动空间进行划分，用有限元方法对井底流场进行了数值模拟研究，分析了排屑槽和切削齿对PDC取心钻头井底漫流的影响，为合理进行取心钻头的结构设计及水力设计提供了依据和校验方法。

Based on analysis of existing compositional and empirical modeling method for density of drilling fluid, a novel density model is developed according to PVT characteristics of drilling fluid, furthermore modeling method is determined in the paper. The new model presents density of drilling fluid is the linear superposition of initial density, a function of temperature, and a function of pressure, i.e. it is linear with both a function of temperature and a function of pressure. The simulated experiment on density characteristics of oil-in-water drilling fluid under high-temperature and high-pressure condition is conducted in-depth. The result shows that the calculated data of model is in high agreement with the measure data, and its correlation coefficient is higher than the empirical model’s, which illustrates that the new model can more accurately predict the variation of density with temperature and pressure. This research provides a theoretical support of calculating and controlling accurately bottomhole pressure in the process of drilling.