随着石油勘探开发的发展,为适应钻井承包商提高钻速、降低作业成本以及其他一些特殊要求,各泥浆泵生产商研制出性能和结构更先进的机泵。通过调研国内外使用的钻井泥浆泵的种类、基本特性及基本特征参数,可以发现,钻井泵正朝着大排量、高泵压、大功率方向发展。现有的水力参数设计方法是在原先较低机泵性能的前提下进行设计,当钻井泵的各个性能参数改进以后,当前的水力参数设计方法应当做适当改进。为准确计算钻井过程中井筒内的温度分布,利用所研制的钻井液热物性参数测量仪,对钻井中常用的聚合物钻井液和聚磺钻井液的导热系数和比热进行了实测研究,并分析了由于钻井液导热系数和比热变化对井筒内温度计算值的影响。得到了两种钻井液的导热系数和比热随温度变化的规律,并依据实验数拟合出了不同温度下两种钻井液的导热系数和比热求取公式。深井、超深井中,综合考虑温度、压力对钻井液比热、导热系数、粘度、密度的影响,以实验数据为基础,建立数学模型,求得温度场和压力场的分布,进而准确计算出钻井液当量密度,求取深井、超深井的循环压耗,为进一步的水力参数设计做基础。在大功率、高泵压、大排量的钻井泵条件下,结合现场设备如管线、钻柱的制约条件,根据水功率的传递关系,得到了限定机泵条件下水力参数设计公式,计算了最小携岩排量变化范围,分析了不同的限定条件对钻头水功率的影响,给出了一种在设备承压条件下能最大发挥泵功率的缸套、排量等钻井水力参数优选方法的一般步骤,提出了限定机泵条件下的水力参数设计的新方法。