K55油管接箍對(duì)井筒流動(dòng)過程中的熱損失的影響
蒸汽注入是開發(fā)稠油資源的一種經(jīng)濟(jì)有效的方法。為了減少蒸汽噴射時(shí)的熱損失和保護(hù)石油套管，通常使用隔熱管。油管接箍說，隔熱管一般采用雙層同心管，在兩層環(huán)形空氣中填充絕熱材料，并密封管道末端，以保證良好的絕熱性能。為了保證隔熱管材的強(qiáng)度，管材的末端通常是不絕緣的。為了評(píng)價(jià)蒸汽開發(fā)的效果，有必要掌握井底的蒸汽參數(shù)，如溫度、壓力、干度等。因此，必須計(jì)算井筒流動(dòng)過程中蒸汽的熱損失。
自從對(duì)蒸汽噴射軸的熱計(jì)算進(jìn)行了開創(chuàng)性的研究以來，許多學(xué)者對(duì)蒸汽噴射軸的熱損失的計(jì)算進(jìn)行了研究，但這些研究都是基于沿井深度的隔熱管的均勻一致的性能，忽視了K55油管接箍存在隔熱效果差的問題。
不同區(qū)域的隔熱管的溫度變化是不同的。在大部分管子的長度中，由于絕熱材料的作用，來自內(nèi)壁的蒸汽溫度沿徑向方向急劇下降，顯示出較大的熱阻。在油管接箍附近，徑向溫度緩慢變化，熱傳導(dǎo)熱阻小，熱損失大。在隔熱管的軸線方向上，耦合附近的溫度急劇變化，這里的熱傳遞不能被忽略，而其它區(qū)域的溫度梯度較小，因此可以忽略沿軸線的熱傳遞。
K55油管接箍上沒有絕緣層，油管內(nèi)部有隔熱層。當(dāng)蒸汽沿徑向傳遞時(shí)，沿管的軸線也有熱傳遞，這增加了隔熱管的溫度。
隔熱管接頭處的導(dǎo)熱阻力小，徑向熱損失遠(yuǎn)大于其他部位。耦合的存在大大增加了井筒的熱損失，隔熱管的隔熱性能越好，耦合的影響越明顯。
保溫效果差的油管接箍使隔熱管內(nèi)熱具有軸向。其影響長度與絕緣層的導(dǎo)熱系數(shù)和蒸汽溫度有關(guān)。采用等效導(dǎo)熱系數(shù)對(duì)隔熱管的導(dǎo)熱系數(shù)可以進(jìn)行修正。
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