基于EDEM-Fluent耦合方法的负压筛分堵塞分析

马卫国，李晨，聂玲

长江大学机械工程学院，湖北 荆州 434023

钻井液是钻井作业中的循环介质，主要作用于清洗井筒、平衡地层压力、稳定井壁、提高钻井速度等，井筒返出的钻井液必须及时清除其中的钻屑，维护钻井液的性能。传统的钻井液固相处理设备主要有振动筛、除砂器、除泥器、离心机等，处理后的钻屑含有大量的液体，损失了大量的钻井液，更突出的问题是对环境的冲击。近年来，国内外基于负压过滤原理提出了一种新型的负压筛分系统，可以有效分离钻井液中的钻屑，降低钻屑的含湿率和钻屑无害化处理量，同时可以清除钻井液中的有机挥发物和侵入的气体，分离效率高、液相回收充分、更加环保[1,2]。不同于常规振动筛，负压筛分系统是基于真空形成的压差和气流脱附原理实现固液分离，为了提高处理效率可以伴随高频低幅振动。然而，负压筛分系统在实际使用过程中易出现筛网堵塞，增加真空压差，减少气流量，降低筛分效率。

近年来，离散元方法和计算流体力学广泛应用于各类筛分装置的分析。李洪昌等[3]采用EDEM软件模拟振动筛筛分过程得到了最佳筛分运动学参数；李成[4]采用EDEM软件分析了振动筛的运动参数、颗粒物料属性、给料速率等因素对振动筛筛分过程筛网堵塞的影响；胡书闯等[5]采用EDEM软件建立了振动筛的运动轨迹模型，分析了运动轨迹对堵塞的影响规律；李周等[6]针对高含硫气藏，采用EDEM-Fluent耦合方法研究了地层孔隙中硫的沉积规律；……