气体钻井技术是利用气体作为携岩介质的一种钻井工艺,常用的携岩介质可以是空气、氮气或天然气。它具有提高机械钻速、降低储层伤害、解决井漏问题等显著优势,但是也具有井下着火和爆炸、受气源供给限制等缺点。为了解决这个问题,发展了一种气体循环钻井技术。气体循环钻井是指在井口排出的岩屑和携岩气体不直接在大气中排放或者燃烧(天然气),而是经分离和过滤装置进行处理,处理后的气体由压缩机重新注入井内,从而实现循环钻井。　　 在气体循环钻井时,气体为不稳定流动状态,因此不能用常规气体钻井理论来对气体循环钻井问题进行分析。鉴于这种情况,为了分析气体在循环钻井时的流动规律,基于可压缩流体不稳定流动理论,建立了该过程中井筒不稳定流动模型,并结合边界条件与初始条件对模型进行了数值求解。　　 本文采用特征线法和Mac-Comark理论对不稳定流动模型进行了数值求解。最后,结合钻井实例分析了井内流体的流速分布规律和压力分布规律以及在循环钻井过程中气量的补充问题。结果表明,流体在经历一定时间的不稳定流动后都有达到稳定的趋势,而且气体也可以采用边钻边补的方式进行补充。