近年来,气体钻井技术得到了长足的发展,但是忽视了用于返出环空岩屑的排沙管线的设计要求。由于气体钻进过程中从井下被气力带出的不是泥浆,而是被粉碎了的岩屑。当气体携岩速度较大时,岩屑颗粒将对排沙管线不断产生冲刷磨损,致使其极易被刺穿,尤其是弯头部分,有的弯头甚至在使用几天后就已出现失效。倘若排沙管线发生泄漏,大量携带岩屑的气体将从刺穿口漏出,造成严重后果：第一,当气体钻井钻遇硫化氢或者气流层的时候,容易引发火灾甚至人员中毒的重大事故；第二,容易造成严重的环境污染,影响井场工作人员的正常工作与生活,并会导致柴油机、空压机等的损害；第三,迫使工作人员停止正常的气体钻井作业,对排沙管线进行维修,且在维修之前需要进行冲沙作业,上提钻具,防止埋钻,停止空压机等供气设备,排空环空内的气体。更换一个排沙管线弯头需要数小时的时间,严重降低了钻井时效。针对这一问题,本文基于FLUENT软件,对排沙管线中的流场进行数值仿真分析,较全面地研究了排沙管线内气体的流动规律,详细地分析了岩屑对各种工况下排沙管线的冲蚀作用。为了减小排沙管线内的冲蚀,本文提出了一种新型结构T通管,解释了其工作机理,并通过仿真分析的方法来验证。具体工作如下：(1)模拟分析不同管径、不同弯径比、不同角度弯头等工况下的排沙管线,发现随着管径的增大,冲蚀速率逐渐降低；(2)模拟分析气体流量(速度)、不同岩屑入射速度下的排沙管线,发现随着其值的增加,排沙管线的冲蚀速率逐渐增大；(3)提出一种新型T型管结构,模拟分析并优化其结构；(4)类比各种工况下排沙管线中的颗粒浓度,阐述与排沙管线冲蚀速率的关系。由模拟结果可知,现场工程实际中,在条件允许的情况下,我们可以采取大管径、大弯径的排沙管线,同时由于90°-1200度弯头下冲蚀速率的减小是很微小的,而现场由于空间格局所限,我们可以采取900的弯头来连接排沙管线,而在满足携岩要求的情况下,我们应该尽量减小气体流量(速度)的大小,减小岩屑入射速度可以通过在井口附加回压的方式得以实现。