深水钻井中井筒温度压力分布对钻井液当量循环密度有较大影响,当发生气侵时,ECD计算会更加复杂,因此研究气侵下深水钻井的温度场模型和当量循环密度计算,对于监测深水钻井溢流情况,实现深水钻井安全高效开展,具有重要意义。本文首先研究了深水钻井中溢流发生的原因,然后以多相流流动基本理论为基础,研究了深水钻井气侵时的气侵方式,分析了气侵时会发生的一些表征现象,例如返出排量、钻井液密度、泵压等参数的变化。推导计算了气侵时两相流的井底流压计算方法和流压分布情况。其次以工程热力学、传热学和计算流体力学为理论基础,推导了深水钻井循环时井筒温度场模型和气侵时环空内温度场模型,并进行了求解。同时优选了当量静态密度计算模型,给出了幂律流体管内和环空层流压耗的计算公式,从而得到发生气侵时环空内液体当量循环密度的计算方法。最后根据得到的模型和ECD计算方法,用Visual Basic编制“气侵时深水钻井温度压力场模拟”软件。