基于熵产分析的套管稳定器结构参数优化

魏精波１,刘成文１,韦宝鑫１,卓景军２,李兆敏１ （１. 中国石油大学（华东） 石油工程学院　２. 中国石化集团中原石油工程公司）

摘要：套管稳定器是套管钻井过程中必要的部件。为满足现场对安装套管稳定器的井段内环空流动损失较低且有利于携岩的要求，需要对套管稳定器进行整体结构设计。利用Ｆｌｕｅｎｔ软件对稳定器与井眼之间的环空流场进行了数值模拟，采用熵产方法对流场能耗进行了分析。分析结果表明：流场中湍流熵产占大部分且主要发生在螺旋流道入口；对安装稳定器的井段进行了携岩能力分析， 发现稳定器的螺旋流道整体对携岩有利，但螺旋棱根部会有少量岩屑堆积。综合分析了螺旋棱尺寸对流场能耗和携岩能力的影响，优选出套管稳定器的结构尺寸。研究结果可为套管稳定器优化设计和现场应用提供参考。

关键词：套管钻井；套管稳定器；环空流场；能耗；熵产；携岩