油基钻屑是目前钻井开采过程产生的有害废弃物,运用低成本技术对油基钻屑无害化资源化处理是钻井行业面临的难题。本文提出将油基钻屑混煤配制成水煤浆,使用一种新型的油基钻屑水煤浆气化炉进行气化的处理方法。本文围绕该气化炉的相关结构和气化参数考察了油基钻屑水煤浆的气化特性。使用FLUENT软件,针对水煤浆气化特点和研究重点对气化过程进行合理的简化,选择湍流、气固两相流、可燃颗粒挥发分析出和燃烧、PDF非预混燃烧、辐射等模型来描述油基钻屑水煤浆气化过程。首先使用多喷嘴对置式气化炉模型进行模型适用性验证,所得计算结果与工业数据进行对比,误差在7%以内,证明了模型选择和假设的正确性。然后基于该数学模型,对油基钻屑水煤浆气化展开数值模拟计算。本文主要考查了油基钻屑水煤浆气化炉的副喷嘴入射角度、浓度、氧碳原子比、主副喷嘴流量比对燃烧室内流场和气化结果的影响。通过数值模拟计算,得到了燃烧室内部流场、温度场、颗粒轨迹、气体组分分布等重要参考数据。综合分析计算结果得出以下结论:当油基钻屑水煤浆气化炉副喷嘴入射角度为45°时,燃烧室内部流场分布最为合理。适当地增加副喷嘴入射角度有利于加强副喷嘴的截流效果,使燃烧室内部气固混合更加充分,促进气化反应进行,增加出口有效气含量;固定入炉氧气流量时,提高油基钻屑水煤浆浓度可以增加出口有效气摩尔百分比,但会引起燃烧室出口温度下降。当浓度超过65%后,碳转化率明显降低,整个气化炉的气化效率严重下降;固定氧碳原子比为1时,提高油基钻屑水煤浆浓度可以增加出口有效气摩尔百分比和燃烧室出口温度,在浓度达到65%时气化炉的碳转化率最高;考察氧碳原子比在0.92-1.05范围内对气化的影响时,燃烧室出口有效气含量随氧碳原子比增大而逐渐降低,出口温度随氧碳原子比增加而上升,碳转化率在1.03时达到最大,对油基钻屑的处理最彻底。在气化炉处理能力不变的情况下,主副喷嘴流量比为2:1时,出现反常现象,在副喷嘴截流作用削弱的情况下,气化炉未出现短路现象,所形成的内部流场最有利于油基钻屑水煤浆的气化,该流量比例下出口有效气摩尔百分比最高,且有着最高的碳转化率。与同浓度普通水煤浆气化相比,油基钻屑水煤浆气化时消耗的氧气量有所下降,出口气体CO和H2O摩尔分数差别较大,燃烧室内部平均温度明显降低。