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瀏覽次數(shù)蒸汽吞吐與蒸汽驅(qū)熱力采油方法是開采稠油的主要工藝技術(shù)，輸汽系統(tǒng)在生產(chǎn)運行的各個環(huán)節(jié)中存在著不同程度的熱能損失。調(diào)研數(shù)據(jù)表明遼河油田48條總長23km的地面輸汽管線，地面輸汽管線平均散熱損失為298.0W/m~2，為國家標準允許zui大熱損失188W/m2的1.58倍，折算浪費成本600余萬元/年，嚴重影響熱采的經(jīng)濟效益。
因此優(yōu)選保溫材料與保溫結(jié)構(gòu)，維持管輸蒸汽的溫度與干度，大幅改善稠油熱采效果，提高稠油開采經(jīng)濟效益。 本文對蒸汽管線的常規(guī)保溫材料及保溫結(jié)構(gòu)進行了室內(nèi)實驗評價，同時研制出新型膠凝保溫材料，提出蒸汽管線主動加熱保溫結(jié)構(gòu)，建立管線保溫結(jié)構(gòu)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，給出保溫材料與保溫結(jié)構(gòu)。
主要開展以下6個方面工作：
1.分析評價現(xiàn)有的輸汽管線保溫狀況，調(diào)研保溫的薄弱環(huán)節(jié)和存在問題，為減少蒸汽輸送和注入過程中的能量損失、提高注入井蒸汽干度、實施節(jié)能技改，提供依據(jù)和。根據(jù)注汽管線的工作特點和要求，建議采用絕熱性能優(yōu)良的隔熱材料作為地面輸汽管線的保溫材料，并采用復(fù)合式保溫結(jié)構(gòu)，zui大限度地降低輸汽管線的熱損失。
2.針對常規(guī)保溫材料和氣凝膠材料，進行導(dǎo)熱性能、力學(xué)性能、微觀特性評價的測試實驗，篩選出保溫材料。
3.目前采用的保溫材料吸水性強、強度低，針對這一情況研制了一種憎水性強、高強度的保溫材料。該材料是一種高鐵鋁低鈣型固體粉料，在活化劑的作用下，它會與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而形成固化物，這種固化物在420℃高溫的反復(fù)沖擊下無裂縫，不開裂，強度和保溫性能基本不降低。為了提高這種材料的隔熱保溫性能，在配料時摻入增孔劑，使其在固化的同時能在內(nèi)部形成多孔結(jié)構(gòu)，同時可實現(xiàn)材料容重的調(diào)控。
4.通過實驗對保溫結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性及隔熱性進行評價，考慮粘結(jié)劑對保溫層的影響，以及外護層材料的力學(xué)分析，優(yōu)選出結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、熱流密度低、隔熱效果佳的保溫結(jié)構(gòu)。
5．為充分利用太陽能，降低管線外壁空氣對流換熱，建立主動加熱保溫結(jié)構(gòu)模型，并應(yīng)用FLUENT軟件對環(huán)境因素、不同保溫材料、外界溫度、夾層厚度以及夾層中介質(zhì)的種類進行數(shù)值模擬，分析各因素對新型主動加熱保溫方式的保溫效果的影響。 
6.根據(jù)蒸汽管線保溫結(jié)構(gòu)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，開發(fā)了管線優(yōu)化保溫設(shè)計運行管理軟件。該軟件可用于保溫材料的選擇，保溫層厚度優(yōu)化，為蒸汽管線保溫施工和運行提供優(yōu)化方案。
