准确预测多梯度钻井中的井筒温度分布有利于精确地控制井筒压力。考虑空心球由钻柱内进入环空过程中引起的传热和传质,基于质量、动量和能量守恒原理建立多梯度钻井综合瞬态传热模型。使用有限体积法对该模型进行求解,并利用现场实测温度对该模型进行验证。通过模型分析多梯度钻井中的井筒温度分布,并研究不同敏感性参数对井筒温度的影响。结果表明:空心球转移引起的传热和传质使分离器处的环空温度沿流动方向突然降低,形成一个突变点;空心球使井筒流体的传热速率降低,导致环空温度随着注入流体中空心球质量分数的增加而降低;旋流分离器的位置和数量对环空温度都有较大影响,但环空温度对旋流分离器的位置更敏感。