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大斜度井管内循环砾石充填实质是复杂条件下的固液两相流动及砂床运移过程，存在携砂液向地层的滤失以及冲筛环空与井筒环空之间的流体质量交换。分别建立井筒环空固液两相流和冲筛环空单相流动系统的的砾石、携砂液的质量和动量守恒方程，以及各两个流动系统间的耦合流动方程，得到了倾斜井筒条件下的大斜度井管内砾石循环充填过程的数学模型。模型求解后研制了开发了充填过程模拟器软件，用于可视化模拟大斜度井砾石充填过程。分析了充填过程特征及各项动态参数的变化规律。