隔热管外连型结构与直连型结构的热损失差异
2021-09-10杜韧之
科技研究 2021年7期
杜韧之








摘要:本文通过介绍一种新的隔热管结构,即直连型隔热管,其通过将焊缝无限接近来获得全长保温的效果。通过两种结构多个测温点的热损失实验分析,最终得出两种结构的热损失差异结论。
关键词:隔热管;结构差异;热损
隔热管是注蒸汽开采石油的重要设备,可以减少注蒸汽过程中的热损失,提高注汽、采油效率,也能保护油井套管以及固井水泥环免受热应力损害。
常见的隔热管采用外连接形式,其主要由以下材料组成(见图1):1、外管;2、内管;3、隔热材料;4、堵头;5、接箍;6、接箍密封圈。
在管体部位,由于内、外管之间的真空腔中存在隔热材料,热蒸汽的热量不易散失。然而,隔热管在接箍处热损失较大,通过前人实验得出接箍与隔热管外壁处存在长度约为0.5m的热桥。
接箍区域的热应力最大,经过多次蒸汽吞吐作业最易形成不安全区域。本来就容易在下井过程中被大钳咬伤的接箍更加容易引起应力集中造成断裂。同时,接箍散失的热能及偏梯形螺纹泄漏的热蒸汽会充满油、套管环空,使套管柱产生很大的热应力,加速管套的损坏。
本文提出一种新型的直连型结构方案,意在大幅度解决接箍位置对井筒热损失所带来的影响,同时分析比对二者注汽热损失的差异。
1 直连型结构综述
本文描述的直连型结构为内管直连,一其一端为公扣端,一端为母扣端。外螺纹端内管端部镦粗车外螺纹,外螺纹端外管焊接在内管加厚区。内螺纹端内管端部镦粗车内螺纹,内螺纹端外管端部扩口后焊接在内管端部。……
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