油管隔热层基础结构对视导热系数影响

卫栋，夏季秋

（1.中国石油集团石油管工程技术研究院，西安 710065；2.新疆油田分公司物资供应总公司，新疆克拉玛依 834000）①

在稠油热采［1－2］过程中，由于蒸汽与周边开采环境存在温度差异，而且蒸汽流动时还产生摩擦阻力，所以这一过程中必然有热能的耗损。其中，井筒的热能耗损对热采产生很大影响。为了有效控制稠油热采注入蒸汽时热能的大量耗损，油田使用了隔热油管。隔热层的基础结构对隔热油管的阻热性能有很大影响，本文对此进行研究，并提出改进措施。

1 隔热油管结构

隔热油管的结构如图1所示。隔热油管中选择的管材以及隔热层的材料都具有较低的导热系数［3－4］。为了保证隔热油管在高温下的抗拉伸和蠕变性能，采用在管材成分中加入少量Cr、Si、Al等合金元素，或者在隔热油管内外壁表面进行Cr、Si、Al合金化处理［5］。隔热层则采用具有较高反射率的铝箔纸和玻璃纤维复合材料层层缠绕，抽出空气，加入惰性气体，从而减少热辐射。如图2～3所示。

图1 隔热油管结构

图2 隔热油管隔热层结构

图3 玻璃纤维复合材料

2 隔热油管视导热系数

通常，隔热油管的阻热性能与其总热阻R 成正比，总热阻越大，隔热性能越好。

式中：d为隔热油管内管内径；D为隔热油管外管外径；λ为隔热油管视导热系数。

对于相同尺寸的油管，式（1）中的D、d为常量，λ是直接影响隔热油管阻热性能的主要因素。因此，SY5324—1994标准将λ作为隔热油管评级的主要指标。按其视导热系数可分为5个等级，如表1所示。……