目前,我国多数油田开采进入中后期,油层压力降低,出砂严重,需要对井底积砂进行清理。泡沫流体由于其携砂能力强、粘度大、漏失量小等良好的性能,逐渐取代清水作为常规冲砂液,用于油田冲砂洗井作用中。然而,泡沫流体是复杂的分散体系,温度、压力等外界因素对其性质影响严重,所以需要对泡沫流体开展研究。本文利用FLUENT软件中的离散相模型以及自行设计与建造的泡沫流体综合实验系统,对泡沫流体在环空管道内的携砂规律进行研究。通过分析环空倾角、泡沫流速、砂粒直径等因素对井筒内携砂规律的影响,以及对泡沫流体流变性和砂粒在井筒内运动轨的分析,得到泡沫流体在环空井筒内的携砂规律,以此为现场泡沫流体冲砂洗井作业提供基础数据及理论参考。研究表明,泡沫质量在50%~80%之间,泡沫属于假塑性幂律流体,具有剪切稀释的特性。通过拟合得到了泡沫流体的流变方程,并发现在实验范围内随着泡沫质量增大,泡沫流体粘度越高,携砂能力越强,流体的非牛顿流体特征越明显。同时,具有较高泡沫质量的流体,对井底积砂的扰动越剧烈,砂粒越容易被携带出井筒。随着环空倾角增大,泡沫流体携砂能力呈现出先减弱后增强的趋势,在45°左右时砂粒最难被携带。砂粒直径大小也会对泡沫的携砂能力产生影响,砂粒直径越大,越难被携带出井筒。增大流体流速有助于提高泡沫的携砂能力,但由于运动方式不同,直径较小的砂粒处于悬浮状态,受流速影响很小。提高泡沫的发泡剂浓度或加入增稠剂,同样可以提高泡沫流体的携砂性能。