曲 虎，刘 静，邵艳波，张迎芳，付莹莹，杨 志

(中国石油工程建设有限公司华北分公司，任丘 河北,062552)

油田目前运行的大部分注水管道采用冻土层以下埋深和不保温的建设方式，主要是为避免冬季在冻土层以上敷设时的管道介质凝结[1-3]。但对于北方的一些高寒地区，冻土层深度高达3 m以上，采用冻土层以下敷设时，由于土方量和施工作业带宽度的增加，造成管线建设费用增加，同时也给管线更换和维抢修带来了很大的困难[4-5]。

本文以25 MPa设计压力的注水管道为研究对象，通过对不同规格、保温厚度和埋深的管道建设费用进行对比，确定注水管道采用冻土层以上敷设和保温建设方式的经济可行性。

1 注水管道地上敷设技术可行性

以某高寒地区油田一条D 60×7注水管道为例，埋深3.0 m处地温为0 ℃，在埋深1.5 m处地温为-3.5 ℃，注水量为80 m3/d，出站温度为30 ℃，管线长度为3 km，分别计算注水管道在埋深3.0 m处不保温和埋深1.5 m处保温10 mm、20 mm、30 mm、40 mm、50 mm、60 mm时的沿程温降及停输温降至0 ℃的时间，采用PIPESIM流体模拟软件进行计算，计算结果见图1～图2。

图1 不同保温厚度和埋深条件下的管道温降曲线

图2 不同保温厚度条件下管道的停输时间曲线

由图1所示，不保温管道虽在地温较高的冻土层以下敷设，但由于没有保温层，流体向土壤中散热很快，流体温降趋势较大；保温管道虽在地温较低的冻土层以上敷设，但有保温层相隔，流体散热较慢，温降趋势较小[6]。

根据图2所示，在保温厚度10 mm以上时，停输时间≥7 d，满足一般生产中断时的维抢修时间(维抢修时间根据造成停输的原因而定，一般为1～3 d要求，因此，注水管道采用冻土层以上敷设+保温的方式具有技术可行性[7]。……