局部反循环打捞装置数值模拟

为了明确常规局部反循环洗井装置在井下形成反循环的机理及其目前洗井效果不理想的原因,解决其在应用过程中碎屑提取率低的问题,采用计算流体力学方法,建立该装置洗井作业时的孔底固液两相流场计算模型,分析液相洗井介质在冲洗碎屑过程中的压力场、速度场分布及湍流特征。模拟计算得出:液相洗井介质的压力、流速及湍动能耗散主要发生在进入孔底流场前的两次出水孔换向过程中,导致其对孔底中部的碎屑冲洗能力不足,部分碎屑滞留在孔底中部。为改善反循环洗井装置的洗井效果,可改进下出水孔的结构,将下出水孔位置适当下移或缩小下出水孔直径,通过增大孔底处洗井介质流速来提升其对碎屑的携带能力。研究结果可为局部反循环打捞装置的优化设计提供参考。