在石油开采过程中,由于底水锥进、储层非均质性等种种原因会出现油层出水现象,这会带来一系列的危害,于是不断有相关技术被应用到油井完井之中,以达到延缓水突破、控水增油的目的。通过分析研究国内外ICD、ICV流量控制技术的控水增油能力,依据相关流体理论,设计研发出一种自适应流体流量控制阀。具有结构简单,不采用任何电气元件等优点,可以起到控水增油的生产效果,在一定程度上会降低油层出水对于石油开采的危害。本文对控制阀进行了结构设计,整体结构采用熔融焊接技术,使得阀体结构简单紧凑。控制阀主要包括浮盘、底座、阀体和内套四个部分,通过螺纹把阀体固定到石油管道之中,浮盘是阀内唯一的活动部件,可以随着流体粘度的变化来控制阀门开度,实现控水增油的目的。完成控制阀内流场仿真模型的建立,利用ANSYS ICEM CFD对模型进行结构化网格划分,输出质量较高的网格,为后面的流体仿真提供基础。对FLUENT进行合理设置,采用多种判据确定模拟仿真的收敛,在求解器中对自适应流体流量控制阀性能进行稳态仿真分析。仿真过程中,通过改变流体粘度、浮盘开度、出入口压差等仿真条件,获得了不同流体性质和流动条件下的流场压力、流速和自适应流量范围等仿真结果,绘制出相应图表,以可视化的方式细致地对控制阀内流场流动情况进行了分析研究,总结出了规律和结论。仿真结果很好地表明所设计的流量控制阀可以随着流体粘度的变化,浮盘进行相应动作来变化开度,改变流量,最终达到控水增油的设计目的。凹盘控制阀具有浮盘偏心后的自位能力,所以确定以凹盘作为最终的浮盘结构。流量控制阀中关键尺寸参数会对使用性能造成影响,合理选取相关尺寸,有利于获得最佳的控水增油效果。本文还研究了排砂孔、出入口反压、不同压差对于控制阀性能的影响。