保溫型井下隔熱油管的實驗及數值模擬研究

杜明俊，楊子寧，滕 彧，馬克迪，焦亞東，徐 乙

（1. 中國石油工程建設有限公司 華北分公司，河北 任丘062552；2. 中化（舟山）興海建設有限公司，浙江 舟山316000）

隨著全球能源的日趨緊張及我國油田不斷進入開發中后期，節能降耗、降低成本已成為油田工作的重要組成部分。通過對比油田生產各階段的能耗數據可知，集輸系統能耗所占比重最大，且從單項用能數據來看，熱能和電能又是未來油田節能的重點目標。優化簡化傳統工藝，采用新技術、新材料、新設備是降低油田整體能耗，實現節能的關鍵措施。

小斷塊、零散井作為各大油田產能建設的重要組成部分，受依托條件的影響，集輸能耗居高不下。華北油田在分析生產用能現狀后，擬取消井口加熱及伴熱設施，采用不加熱單管集油工藝。該集油工藝的關鍵就是要確保井口油溫滿足集輸過程所需的最低熱量，從而確保管輸安全。

提高井口油溫，即減小井筒溫降，采用隔熱油管是行之有效的措施[1?3]。隔熱油管的問世，起源于稠油油藏的開發，由于蒸汽驅熱量損失較大，各國學者在20 世紀80 年代開始致力于隔熱油管的研究，經過30 多年的理論分析與優化，逐步形成了較為理想的井筒傳熱數學模型[4?6]；但由于部分參數的選取較為困難或求解時采用總傳熱系數進行核算，導致計算結果與實際工況存在一定誤差[7?8]。隨著數值模擬技術的發展，復雜流動與傳熱問題得到了有效解決，不僅大大提高了計算精度，而且可直觀分析各物理量的變化規律，是一種理想的科學研究方 法[9?11]。……