在小井眼钻井工况下,钻杆在井眼中是偏心的、弯曲的和高速自转的,而且钻杆和井眼形成的环空间隙相对变小.上述特点决定了在计算小井眼钻井液水力参数时必须考虑钻杆在井眼中的行星运动,以及钻杆接头和井眼形的环空处紊流的可能发生.基于上述考虑,该论文对小井眼钻井液流变性做了如下研究:1.对小井眼钻井液在钻杆做行星运动的井眼中的层流做了理论分析,得出了这种层流流动的视粘度、速度、流量、压力梯度和稳定性参数H的理论计算公式.2.对钻井液在钻杆和井眼形成的环空中可以发生的紊流做了理论探讨,得出了这种紊流流动的半理论半经验的磨擦系数计算公式.3.通过室内环空流室验装置,做了CMC和PAM水溶液在环空中的流动实验.由实验数据和理论公式算得的结果表明:两种非牛顿流体(宾汉流体和幂律流体)的理论压力梯度值与实测压力梯度值的对比结果,层流相对百分比误差不超过6.0﹪;紊流不超过4.8﹪;稳定性参数H的临界值为404.从而证明该课题建立的分析这种复杂流动的方法和公式的正确性.4.该课题编制了便小于井眼钻井现场水力参数设计应用的确定钻井液在钻杜在井眼中做行星运动的环空中流动的各流参量(速度分布、排量和压耗)的计算机程序.5.该课题建立的理论公式和计算机程序还用现场3口井实测的水力参数做了验证.验证结果表明:用该课题方法建立的理论公式确定环空压耗,要比现用公式准确.