输汽管线能量损失分析及保温层优选

摘要

蒸汽热力采油是稠油开采的主导工艺技术，注汽系统在生产运行中，在产汽、输送、注汽吞吐等各环节中，都存在着不同程度的热能损失。油田生产统计情况表明，目前热注锅炉出口蒸汽干度一般在75％，而注汽井的井口蒸汽干度仅为60％左右，影响了蒸汽吞吐效果和热采的经济性。输汽管道作为热采输汽系统的主要设备之一，是井口蒸汽干度降低的主要原因，也是降低能量利用率的重要因素。为了对输汽系统的用能状况作出正确的分析评价，对输汽管线热损失进行了测试计算，对输汽系统热量损失及影响因素进行了探讨；为了解决输汽系统热效率低的问题，从输汽管网现状及管道保温状况调查入手，掌握存在的问题和保温薄弱环节，做出分析评价，确认导致系统热效率低的原因，采用室内试验与工程优化相结合的办法，筛选出优质保温材料，设计最优保温结构，同时设计开发了“热采输汽系统能量分析及优化软件”，为输汽系统热量损失计算分析和保温结构优化提供了方便，还对输汽管线合理辐射半径进行了设计计算及实验验证，从而为降低系统的热能损失，提高井口蒸汽干度，提高注汽系统的热效率提供了技术支持。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章前言

1.1课题研究目的及意义

1.2热采输汽系统保温概况

1.3国内外研究现状

1.4研究方法及内容

1.4.1研究方法

1.4.2研究内容

第2章输汽管线热损失测算分析

2.1测算原理和方法

2.1.1热流计法

2.1.2表面温度法

2.1.3测算指标及计算式

2.2测算方法和评价体系

2.2.1测算方法

2.2.2评价体系

2.3输汽系统保温测算效果评价依据

2.4输汽管线保温效果测算分析与评价

2.4.1固定管段保温效果测试计算及结果分析

2.4.2活动管段保温效果测试计算及结果分析

2.4.3井口设备保温效果测试计算及结果分析

2.4.4管道系统保温测试计算结果汇总及分析

2.4.5保温效率及井口蒸汽干度

2.4.6管道系统热效率

第3章输汽管线热损失影响因素分析

3.1输汽管线热损失计算及蒸汽参数影响因素

3.1.1输汽管线热量损失数学模型

3.1.2蒸汽流量对管线蒸汽参数的影响

3.1.3输汽管径对管线蒸汽参数的影响

3.2输汽管线保温结构对保温效果的影响

3.2.1单层涂料+单层岩棉保温结构

3.2.2多层保温毡结构

3.2.3双层瓦块保温结构

3.2.4管壳、保温膏结构

3.3保温材料及其结构评价

3.3.1保温材料选择不当

3.3.2保温结构不合理、稳定性能差

3.3.3保护层质量差、失效快

3.4阀门、管托及井口保温的影响

3.4.1阀门、管托、放空阀等管件保温差或不保温

3.4.2井口设备及部分活动管段、联结卡瓦保温不良

第4章输汽系统保温结构优选及软件设计

4.1保温材料性能测试与筛选

4.1.1保温材料室内试验

4.1.2保温材料工程试验

4.2保温结构优化

4.2.1保温结构试验研究

4.2.2保温结构工程试验

4.2.3保温结构优化结果

4.3经济厚度优化

4.4输汽系统能量分析及优化软件开发

4.4.1软件系统功能及特点

4.4.2系统的需求

4.4.3软件使用说明

4.4.4文件菜单项

第5章输汽管线辐射半径设计

5.1输汽管线的压力降

5.1.1输汽管线压力降计算

5.1.2输汽管线压力降分析

5.2输汽管道的水力热力实验

5.2.1试验装置及原理

5.2.2试验结果与分析

5.2.3试验结论

5.3输汽管线合理辐射半径

第6章结论

参考文献

致 谢

个人简历、在学期间的研究成果