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。

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。

对高压水射流破岩钻孔的试验结果、岩石内孔隙流体的运动规律以及水射流破岩过程中的能量分布变化趋势进行了分析对高压水射流破岩钻孔过程进行了系统的研究。研究结果表明高压水射流破岩钻孔过程分为两个阶段，初期以应力波作用为主，形成岩石损伤破坏的主体，后期以射流准静态压力作用为主，主要是使岩石孔眼直径扩大。水射流破岩钻孔过程中射流和岩石的相互作用以界面耦合为主水射流的冲击载荷在岩石内产生的应力波和射流准静态压力共同作用使岩石破碎，其中应力波的作用占主导地位。

考虑到深井、超深井中井底围压对射流流场有一定的影响，建立了井底受限射流流场的物理模型。采用к-ε模型，并对模型的主要系数进行了优选，用有限元方法对围压条件下井底受限射流的流场进行了数值模拟。给出了高围压条件下射流轴心动压力、径向速度和轴心线上湍流动能等流场参数分布，并与零围压条件下淹没自由射流的参数进行了比较，得出了高围压条件下受限射流轴心动压力衰减规律的数学模式，进一步完善了钻井水力参数设计的理论和方法。

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.