泡状流是一种在油气钻井工程中广泛存在的现象,钻井液气侵后,由于气液两相间的相互作用,使得其流变特性比单相流更复杂,泡状流的流变特性对流动压降影响很大,是困扰在复杂地层钻井井筒压力控制的关键问题之一。因此深入研究泡状流流变特性对钻井安全具有重要意义。本文通过理论分析,从能量耗散的角度出发,考虑了管壁阻力、气泡聚并以及气泡破裂等因素,推导了水平管泡状流表观粘度模型。在此基础上,利用文献中的实验数据对模型进行了验证,根据该模型深入分析了管壁阻力、气泡破裂以及气泡聚并等因素造成的压降所占总压降的比例。结果表明,管壁阻力是造成压降的主要因素,其次是气泡破裂,最后是气泡聚并。为了进一步验证模型的准确度,自行设计搭建了水平管气液两相流流变特性实验系统。通过改变实验管路中气相流量、液相流量以及液相表观粘度等因素,测量了实验管段两端的压降,并通过分析计算得到了水平管泡状流表观粘度具体值,揭示了气液流速及液相表观粘度对水平管泡状流表观粘度的影响规律。结果表明,理论模型的计算误差均在±20%以内,泡状流表观粘度随液相表观流速的增加而降低,随气相表观流速的增加而稍有增加。液相表观流速较低时,泡状流表观粘度随液相表观粘度的增大而增大,当液相表观流速较高时,泡状流表观粘度随液相表观粘度的增大而减小。基于Fluent平台,根据前期的实验条件,分别以纯水和水基钻井液为液相,以空气为气相,模拟了温度及压力等因素对水平管泡状流流变特性的影响规律。结果表明,在其它条件一定的前提下,随着温度的增加,泡状流表观粘度逐渐降低;随着压力的增大,泡状流表观粘度逐渐增大。