本文针对油气勘探开发的特点和反循环钻进工艺应满足的要求,围绕风动潜孔锤反循环钻井流体动力学参数开展研究,旨在解决深井、大孔径等所带来的气量调节问题,为其应用到油气勘探开发领域奠定基础。首先,分析了油气勘探风动潜孔锤反循环钻井系统和开展流体动力学参数研究的必要性。综合考虑中心通道内流体、环状间隙流体与地层之间的热交换,建立气体反循环钻井温度模型,再结合井下循环系统建立风动潜孔锤反循环钻井压力模型。将最小动能方法、最小速度法和最低井底压力法相结合,推出注气量模型。至此,在数学理论推导层面上建立风动潜孔锤反循环钻井流体动力学参数计算体系。其次,为确定各计算模型修正系数,研究设计了反循环井底压缩气体流动模拟实验台。对不同底出刃时的中心孔压力,内喷孔和底喷孔不同组合时的井底流场,螺旋型和中心型内管的中心孔压力进行了测试。借助CFD软件对反循环钻井局部流场进行数值模拟分析,揭示了底出刃、底喷孔轴心距和内喷孔直径对反循环形成效果的影响机理,显示了关键点处流场的流动形态和特性,并创新设计出六边形导正块。实验研究和数值模拟得出的结论和认识为确定各计算模型的修正系数提供了重要依据,最终建立一套符合实际应用的油气勘探风动潜孔锤反循环钻井流体动力学参数计算体系。最后,基于建立的油气勘探风动潜孔锤反循环钻井流体动力学参数计算体系,结合GQ-320型风动潜孔锤反循环钻具系统,利用数学软件MATLAB编写程序,各模块进行耦合,得出的计算结果为实际钻井作业提供了参考基础。