摘要： 在钻井过程中，当液流速度小于岩屑悬浮运移速度时，岩屑容易在大斜度井段沉降并形成岩屑床，导致钻柱卡钻、高摩阻和扭矩、低机械钻速等问题。建立大斜度偏心环空三维物理模型，采用结构网格划分环空流体域，用滑移网格模拟钻柱旋转。基于欧拉固液两相流模型和Realizable k-ε紊流模型，考虑钻井液对岩屑的举升力、岩屑加速产生的虚质量力以及固液间的动量交换，模拟了钻柱旋转条件下井斜角、岩屑注入浓度、钻井液速度和黏度对岩屑运移的影响。研究表明：钻柱旋转使得岩屑床床面沿旋转方向倾斜，沿井眼呈不对称分布状态，并能够显著减小环空岩屑浓度，其变化幅度受钻井液入口流速、井斜角、钻井液黏度和岩屑注入浓度的影响，但当转速达到某一临界值后，旋转作用效果将减弱。研究结果可为采取合理措施提高岩屑运移效率提供参考。
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