稠油實驗架系統(tǒng)加熱保溫方案研究

劉忠能 （西南石油大學研究生部，四川 成都610500）

鐘海全，李穎川 （“油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程”國家重點實驗室·西南石油大學，四川 成都610500）

朱 國 （西南石油大學研究生部，四川 成都610500）

隨著常規(guī)油氣資源的日益枯竭，稠油開采量日趨增大，加強稠油實驗工作已經(jīng)迫在眉睫[1，2]。開展稠油管流實驗，對于改進舉升工藝，指導稠油開采，提高經(jīng)濟效益具有重要的意義。現(xiàn)有的實驗架一般只能開展氣、水兩相管流實驗，缺少加熱保溫功能。為了進行稠油實驗，需對其進行改進。石油工業(yè)中，對油氣管路進行加熱或保溫時，電加熱方案得到廣泛的應用[3～5]。筆者依據(jù)現(xiàn)有的研究條件，為稠油實驗架設計了電纜加熱和電熱蒸汽兩套電加熱方案。通過工程造價、操作費用及優(yōu)缺點的比較，推薦了最佳的加熱保溫方案。

1 研究條件

實驗架高度為25m，采用內(nèi)徑50mm，外徑60mm無縫耐壓不銹鋼管進行垂直多相管流實驗。流動回路采用閉式循環(huán)，要求稠油的最高溫度達到80℃。油罐為外徑1.6m，長3m，壁厚6mm的不銹鋼碳鋼 （C≈0.5%）油罐。鋼材相關熱力參數(shù)：比熱容cG＝465J/（kg·℃）；密度ρG＝7840kg/m3；導熱系數(shù)λ＝50W/（m·℃）。稠油實驗架系統(tǒng)要求對實驗架和儲油罐加熱保溫。

2 電纜加熱方案

2.1 方案選材

該方案中的加熱保溫材料的主要性能參數(shù)見表1、2。

表1 MI礦物絕緣加熱電纜參數(shù)

2.2 方案設計

油罐及實驗架上使用電纜的功率分別為40W/m和100W/m，纏繞密度均為25圈/m。將MI電纜纏繞在油罐和鋼管壁面，用膠帶固定。然后用KHJN－600型導熱膠泥填充電纜之間的空隙，油罐壁、鋼管壁與保溫層之間均形成厚度為0.6cm環(huán)形空間。……