套管旋流扶正器水力結構的分析及優(yōu)化.pdf

1、在固井過程中，頂替效率是衡量固井質量的一個關鍵因素，而套管居中度與頂替流態(tài)是影響泥漿被驅替干凈與否的重要影響因素。套管旋流扶正器是一種既能使套管居中，又能改變環(huán)空水泥漿流動特征形成螺旋流場，從而達到紊流頂替頂，提高固井質量的機械裝置。本文以ANSYS數(shù)值模擬為基礎，研究套管旋流扶正器結構參數(shù)、流體性能參數(shù)對旋流的影響，并在此基礎之上優(yōu)化套管旋流扶正器的安放間距。 對套管旋流扶正器流速場的研究表明，套管旋流扶正器能改變環(huán)空頂替流場

2、，形成有利于沖洗井壁的交替流速核，且其最大速度偏向于井壁，有利于對井壁泥餅的沖洗。在肋片截面面積相同的情況下，肋片寬度隨著徑向增大而增大時，其旋流衰減曲線較好；隨著肋片截面面積的減小，肋片有效高度的增加，肋片長度和肋片升角在一定范圍內增加，旋流長度均增加；以雷諾數(shù)為基礎，得出了流體性能參數(shù)與旋流衰減的關系。 在此基礎之上建立包含了套管旋流扶正器結構參數(shù)與流體性能參數(shù)的套管旋流扶正器的旋流長度公式。綜合考慮環(huán)空壓力損耗和套管旋流扶