井下电动清洗工具清洗性能数值模拟研究

作者：曾云; 周宗赣; 吴文秀^*; 李宁

来源：石油机械, 2022, 50(12): 110-116.

DOI：10.16082/j.cnki.issn.1001-4578.2022.12.016

• 井下电动清洗打捞工具
• 颗粒沉降
• 液固两相流
• 喷嘴数目

油气开采过程中，碎屑颗粒在井底容易沉积结块，影响后续油气开采进度及设备的正常工作，造成开采效率和经济效益降低。针对井底沉积碎屑的清洗打捞设计了一种井下电动清洗工具，该工具利用内置的电泵将井底的流体介质吸入之后，以冲洗裹挟的方式将碎屑带入到工具内部，并利用单向打捞篮和碎屑收集腔对碎屑颗粒进行收集。为进一步研究清洗工具在不同结构参数下清洗打捞性能，基于Fluent软件建立了井底流场模型，采用欧拉固液两相流模型和RNG k-ε湍流模型得到了不同时步下的碎屑颗粒分布图和流场底部的剩余碎屑体积分数。仿真分析结果表明：当喷嘴数目分别为2个、3个和4个时，井底剩余碎屑体积分数为2.04%、1.49%和0.21%;当喷嘴安装角度与中轴线夹角为12°时，清洗碎屑速度最快，剩余体积分数最小；电泵排量为50 m3/h时，具有较低的能耗，产生更高的清洗效率。研究结果可为油气安全生产及井下电动清洗工具的设计提供一定的理论与指导。

• 单位
  长江大学