李鹏 葛苏鞍 葛永广 马中山 李栋

（1.新疆油田公司实验检测研究院；2.东北石油大学土木建筑工程学院）

1 现状

新疆油田稠油产量占我国全年稠油总产量的1/3[1]，采集技术通常为热采技术，将蒸汽注入地下油层，以达到降黏增流、提高开采效率的目的[2]。热采过程中，管道保温是实现稠油高效开采的基础[3]。然而，受保温层结构偏心沉降等因素影响，蒸汽管线对流散热损失严重，蒸汽品质与能量利用率降低[4-5]，其中表面传热系数是计算蒸汽管线对流散热损失的重要参数[6-7]。

国内外学者对管线对流散热研究时，通常将管线外表面传热系数做相应的简化处理。如李涛等人[8]分析了架空管道停输介质温度分布影响规律，发现表面传热系数增加，其管内介质温度低于凝固点所需的时间缩短。另外，随着运行年份增加，管线保温结构因自重出现上薄下厚的偏心沉降，其结构非均匀分布会对外表面传热系数产生影响，如赵旭[9]采用努塞尔准则数获取管线外表面传热系数的方式进行了大截面热力管线保温层下沉的不等厚优化设计；Sahin等人[10-11]基于控制理论方法与梯度下降法研究了变保温厚度的铺设方案，但外表面传热系数是基于定值进行分析的。上述研究侧重于将管线外表面传热系数简化为定值或无量纲准则数，但针对保温偏心沉降情况下的表面传热系数研究尚未见诸文献报道。

通过建立蒸汽管线保温结构变异二维稳态传热模型，分析保温结构偏心沉降程度对其表面传热系数的影响规律，从而获取保温管线不同分区部分的表面传热系数，并对现有经验关联式进行了修正，为油气田地面工程运维及相关规范修订提供参考。……