在石油钻井的施工过程中,钻井液被誉为“钻井的血液”,是钻井过程能够正常运行不可或缺的物质。钻井液搅拌器是油田钻井系统中的一个非常重要的组成部分之一,它使钻进液各成分均匀悬浮,保持其性能稳定可靠,在从陆地搅拌站运往海上钻井平台的船舶运输过程中在搅拌容器底部不出现沉积或者结块,以便使钻井液能够顺利的从搅拌容器底部的排料口中流出。本文采用实验和Fluent仿真分析相结合的方法来研究钻井液搅拌器的桨叶形状、临界转速和最小功率。首先,按照与实际钻井液搅拌舱的尺寸之比为1：10的比例制作方形的实验容器,并搭建实验台,根据容器尺寸确定搅拌桨叶的尺寸。以水作为搅拌介质,分别对三种形式桨叶进行实验对比分析,确定搅拌效果好和轴功率低的桨叶形式。然后利用确定的桨叶形式,以水为介质,进行桨叶扭转方向的实验,并确定搅拌效果好和轴功率低的桨叶扭转方向。其次,自配与真实钻井液成分比较相近的泥浆进行小模型实验,对桨叶在安装中的偏转角度和扭转角度进行研究,确定在搅拌效果最好时消耗功率少的桨叶形式。并运用Fluent仿真软件创建与实验中物理参数相同的泥浆材料,并进行数值模拟,观察泥浆搅拌的内部流场,与实验结果进行对比分析。最后,利用Fluent仿真软件对实际应用的方形和圆形两种形状的搅拌容器进行相应的数值模拟,验证一种桨叶在两种器形中的流场分布情况。根据小模型的临界转速获得大模型的临界转速,并进行数值模拟分析,通过小模型的仿真功率和实验功率对比,得到仿真功率与实验功率基本吻合,通过大模型的仿真分析得到其搅拌功率。本文对钻井液搅拌器的改进设计进行了一定的探讨,为以后钻井液搅拌器的设计提供一定的基础思路。