高密度钻井液一级气液分离器的仿真和优化技术研究

重力式除气器常作为第一级气液分离设备,除去地面返回高密度钻井液中的大宗气体、泡状液体。以计算流体力学和大型数字计算机为基础的CFD数值模拟理论及方法,用正交试验设计法安排数值模拟计算,对一级分离器内流场气、液两相流动情况进行仿真模拟。将模型试验得到的实测数据与数值模拟结果进行比较分析,验证了数值模拟结果的可靠性、正确性。总结出钻井液密度、粘度、气液比、处理量、气泡直径五个混合液因素对分离除气效果影响的规律。根据内流场速度分布特点,提出了对一级分离器结构的改进方案,为进一步深入研究提供参考。