Актуальность исследования связана с обеспечением эффективности функционирования технологического оборудования в процессе бурения скважин с произвольной ориентацией их стволов. В частности, поиск продуктивных пластов углеводородного сырья требует бурения более глубоких скважин с протяженными горизонтальными участками, для которых удаление шламовой постели составляет ключевую проблему современного бурения. Цель работы заключается в: изучении особенностей и установлении закономерностей процесса движения шлама через межтрубное эксцентричное пространство, образованное бурильной колонной и стенками скважины при разнообразных режимах (in-situ) и условиях бурения в рамках современных математических моделей гидродинамики, численных алгоритмов и подходов, реализованных в ANSYS CFD; оптимизации параметров, определяющих процесс бурения, таких как угол наклона, среднемассовая скорость и морфология входного вязкого потока для формирования максимально допустимой скорости бурения при разнообразных сочетаниях эффективной вязкости раствора и скорости течения смеси; выдаче практических рекомендаций инженерам к сокращению временных затрат и материальных ресурсов по техническому обслуживанию и интенсификации очистки скважин. Объект исследования представляет собой скважину с эксцентричным ядром и протяженной горизонтальной секцией, функционирующей в режимах и условиях, близких к реальному бурению. Методы исследования соответствуют комплексному физико-математическому анализу и численному моделированию гидродинамики и массопереноса в гомогенных и гетерогенных сплошных средах, широко апробированных на классе внутренних реологически сложных течений, верификация которых осуществлена в соответствующих условиях, выполненных другими авторами при решении задач бурения и очистке скважин. Результаты. Представлены результаты численного исследования гидродинамики дисперсного потока реологически сложной вязкой смеси бурового раствора со свойствами жидкости типа Гершеля–Балкли и частиц песка в скважинах с произвольной образующей ее ствола в эксцентричном пространстве с целью выяснения особенностей, сопровождающих прямоточное и закрученное течение (методом подвижной стенки), выявления закономерностей в таких режимах, учет которых позволяет проводить эффективную очистку межтрубного пространства. Расчеты выполнены в рамках современных математических моделей RANS-метода и эйлерово-лагранжевого подхода к описанию движения гетерогенных сред, реализованного в ПО ANSYS CFD, и эффективных численных алгоритмов по определению внутри- и межфазных процессов переноса массы и импульса в смесях. Установлено, что при бурении вертикального участка самым эффективным параметром с точки зрения контроля очистки выступает эффективная вязкость раствора; самыми проблематичными конфигурациями для очистки являются скважины с наклонными участками при углах близких к вертикали; при бурении горизонтального участка эксцентричность бурильной колонны создаёт «мёртвую» зону течения и затрудняет процесс очистки. Эту зону рекомендуется убрать посредством создания условий закрученного течения за счет сравнительно слабого вращения бурильной колонны (30–60 об/мин). Показано, что при бурении наклонных участков необходимо уменьшать вязкость раствора (желательно до уровня пресной воды) и увеличивать скорость течения (в данном случае до 2 м/с или выше). Определено, что при бурении горизонтального участка рекомендуется раствор с вязкостью, близкой к пресной воде, при скоростях его течения на входе в скважину порядка 2 м/с (или 640 гал/мин) и максимальной скоростью бурения 9 м/час.