在钻井施工过程中,钻柱在钻井泵的作用下不停地旋转钻进,同时由于钻井液的浸泡以及转盘扭矩所产生的屈曲和涡动力,使得钻柱很容易失稳而产生井斜,与其关系密切的钻井液流场的作用不容小视。钻井液的流动呈现为在偏心环空中的螺旋流动。为方便研究本论文将钻井液假设为牛顿流体,解决牛顿流体偏心环空流动问题,目前最多的方法是通过列流体力学基本方程构造方程组进行求解,但所构造的方程组通解却是非常复杂的,目前尚未求得。因此,解决偏心环空流场问题不仅具有其本身的理论价值还具有很大的工程实践意义。本文探索了一种全新的解决偏心环空流场的方法——势能叠加原理。该原理通过将复杂的偏心环空流场分解成均匀直线流、偶极流、自转点涡和公转点涡四种简单的流态,进而分别求出各个简单流态的势函数、流函数,求解过程中通过利用化简N-S方程求解出了公转点涡的速度分布,进而推导出了均匀直线流流速的表达式,还从环量的定义入手给出了自转点涡环量的确定方法,最后应用圆周定理解决了边界问题,叠加求得了该流场的流函数和势函数的表达式。本文不仅给出了最终的偏心环空流场数学模型,而且还应用Matlab软件对模型进行了计算求解绘制了流场流线图,并与Fluent软件模拟出的流场进行了分析比对,得出了偏心距一定时,流场强度不会随着小圆圆心位置的变化而改变,还确定了所建立的数学模型的精度,证明了该理论一定程度上的可行性和正确性。