钻井液固控搅拌系统模拟优化

石油勘探中钻井液的混合效果直接影响钻井的速度和钻探工具的使用寿命。为有效提高钻井液的质量,对钻井液固控仓的搅拌系统进行优化设计。利用数值模拟软件对布置多台搅拌器的方形大固控仓内部流场和安装单台搅拌器并增加挡板的方形小固控仓内部流场进行模拟分析,通过设置多相流模型和湍流模型得到搅拌流场的速率分布、速度矢量分布及相同时间段内固相的浓度分布。结果表明,大固控仓内相邻搅拌器转向相反时可避免搅拌器之间的流动干扰,形成对称的较大的上下旋流,从而提高混合效果;在小固控仓的搅拌器四周布置挡板,可有效扩大搅拌流场的径向旋流区域,减少死角搅拌盲区的固相沉积,扩大轴向旋转区域,形成较大的上下翻转流动,有利于固液混合。模拟优化结果可为改善钻井液固控搅拌系统固液混合效果提供重要的参考依据。