TOP18毕业论文_重力热管稠油井井筒节能技术.doc文档免费在线阅读

热管的工作原理热管由管壳吸液芯或称管芯和传递热能的工作液体工质等组成的个高真空封闭系统。

热管工作时，让其端置于较高温度流体处，而让另端置于较低温度流体处，传热现象便开始产生。

热流由高温流体首先穿过金属管壁传给吸液芯，吸液芯内的工作液体受热开始蒸发，蒸汽向热管的另端流动。

由于热管的另端置于低温流体处，所以当气体到达另端时便开始冷凝成液体，同时热量由气体传给吸液芯及金属管壁，进而传给热管外部的低温流体。

冷凝后的流体因毛细作用自冷凝部分又流回了蒸发部分，如此流体循环不息，热量便由高温处效果，等得到的最佳充后应用的新领域是能源工程，用于节约能源和新能源的开发。

国外用于余热回收和空调的热管换热器已部分商品化，并开展了热管技术在太阳能和地热方面的研究。

年，我国第根自制钠热管成功的投入运行，接着研制了以氨金属高几百倍至数千倍，有热超导体之称。

热管可用于空间技术，也可为电子工业所采用，用来冷却电子管半导体元件和集成电路板等电子元件，并用于机械电机部件的冷却。

世纪年代热管应用于医用手术刀，随尺寸和工艺参数对井筒产液温度和压力的影响，优化热管结构尺寸和生产数。

第章热管换热器第章热管换热器热管的发展及现状热管及由此而构成的热管热交换器作为种新型的高效热交换器，其传热能力是铜的数百倍，比普通流动与传热规律研究基于虹吸热管吸收井底产液热量，并将热量传给上部流体的作用，建立热管和流体在井筒中的流动传热方程并求解，确定井筒中压力温度分布规律热管参数对井筒流体温度压力分布的影响分析热管传递给上部流体，在不消耗外来能量的情况下，提高了近井口产出液的温度，提高了近井口井筒内流体的流动能力。

论文主要内容调研国内外用于井筒降粘伴热的热管技术，分析其研究现状和存在的问题热管节能条件下井筒中，热管内蒸汽遇冷开始凝结为液体，放出大量潜热。

这些热量传递给给井筒内的流体使其不断升温。

液态工质靠重力沿管壁向下流动，进入下循环相变过程。

热管内的工质不断吸热汽化冷凝放热，将下部流体的热量通过热管汽以潜热形式携带到上部热管空间在平衡段，热管管壁温度与井筒内流体温度相等，两者之间无热量传递，此段在设计中可省略。

在放热段，流体沿井筒向上流动时热量不断散失，温度降低，热管管壁温度高于井筒内流体温度重力热管井中，井筒底部的高温流体和上部低温流体为重力热管的工作提供了连续的热源和冷源。

在吸热段，油井底部的高温流体将热量传递给热管，热管内液态工质不断吸收产出液的热量，液态工质逐渐蒸发，大量的热量由蒸蒸发段，因此决定了重力热管的热源必然在冷源的下部。

重力热管伴热采油方式，是指抽油机井中的空心抽油杆经过特殊加工处理后，再添加工作液抽空密封连接制成超长重力热管，然后安装在井筒内，形成热管生产井。

在段的流体，起到均衡井筒温度场，减小传热损失，提高井口原油温度的作用，防止井口流体冷凝，减小流动阻力，从而实现低能耗加热井筒流体。

重力热管与普通热管最大的区别在于重力热管没有吸液芯，冷凝工质靠重力回流到出现滞留堵塞，抽油机负荷过载，影响油井正常生产。

采用虹吸管热管井筒热能技术是种新兴的井筒伴热方式，这项技术充分利用井底的高品位热能，通过热管的热量储蓄和传导作用，将井底流体的部分热能传递给近井口管汽可能难以流到终点。

热管井筒降粘原理在稠油开采中，由于粘度较大以及粘度对温度的敏感特性，稠油生产井中的产出液由井底流向井口的过程中由于散热降温而造成流动阻力急剧增加，流动性变差，特别是在近井口地带易管径也随之增大。

由于热管很长，因而管内工作介质的蒸汽流动阻力增大，从而引起热管冷却段内第章前言的蒸汽压降低，使冷却段内的蒸汽温度低于加热段内的蒸汽温度，引起热管内部蒸汽温度的非均匀性，或者热管内蒸承受由其自重而产生很高的静液柱压力。

在这样高的压力下，工质能否产生沸腾和蒸发还有待于确定。

为了避免热管工作时可能会出现携带现象而选择了较大管径的管材作为热管壁，在不增加抽油机负荷的前提下，输油管的直接抽至外运管道，热管的长度将会很长。

由空心抽油杆制成的重力热管，其超长特性是在热管研究和应用领域未曾遇到的新问题，不仅其内部工质的两相流可能遇到各种难以克服的阻力和障碍，而且热管内部填充的工质本身会管时对井筒流体温度产生的影响，并分析热管参数油田产量井底温度等因素对热管作用的影响。

存在的问题由于井下深度通常在几千米左右，原油外运管道距地面的深度也很大，因而热管的长度将会很长，如将原油永建等人对重力热管伴热改善井筒热损失技术进行了初步探索，在华北油田进行了实验，并获得成功。

但其根空心抽油杆作为根热管，这会使热管产生携带极限，影响热管的正常工作。

本文主要计算根抽油杆作为多个热管永建等人对重力热管伴热改善井筒热损失技术进行了初步探索，在华北油田进行了实验，并获得成功。

但其根空心抽油杆作为根热管，这会使热管产生携带极限，影响热管的正常工作。

本文主要计算根抽油杆作为多个热管时对井筒流体温度产生的影响，并分析热管参数油田产量井底温度等因素对热管作用的影响。

存在的问题由于井下深度通常在几千米左右，原油外运管道距地面的深度也很大，因而热管的长度将会很长，如将原油直接抽至外运管道，热管的长度将会很长。

由空心抽油杆制成的重力热管，其超长特性是在热管研究和应用领域未曾遇到的新问题，不仅其内部工质的两相流可能遇到各种难以克服的阻力和障碍，而且热管内部填充的工质本身会承受由其自重而产生很高的静液柱压力。

在这样高的压力下，工质能否产生沸腾和蒸发还有待于确定。

为了避免热管工作时可能会出现携带现象而选择了较大管径的管材作为热管壁，在不增加抽油机负荷的前提下，输油管的管径也随之增大。

由于热管很长，因而管内工作介质的蒸汽流动阻力增大，从而引起热管冷却段内第章前言的蒸汽压降低，使冷却段内的蒸汽温度低于加热段内的蒸汽温度，引起热管内部蒸汽温度的非均匀性，或者热管内蒸汽可能难以流到终点。

热管井筒降粘原理在稠油开采中，由于粘度较大以及粘度对温度的敏感特性，稠油生产井中的产出液由井底流向井口的过程中由于散热降温而造成流动阻力急剧增加，流动性变差，特别是在近井口地带易出现滞留堵塞，抽油机负荷过载，影响油井正常生产。

采用虹吸管热管井筒热能技术是种新兴的井筒伴热方式，这项技术充分利用井底的高品位热能，通过热管的热量储蓄和传导作用，将井底流体的部分热能传递给近井口管段的流体，起到均衡井筒温度场，减小传热损失，提高井口原油温度的作用，防止井口流体冷凝，减小流动阻力，从而实现低能耗加热井筒流体。

重力热管与普通热管最大的区别在于重力热管没有吸液芯，冷凝工质靠重力回流到蒸发段，因此决定了重力热管的热源必然在冷源的下部。

重力热管伴热采油方式，是指抽油机井中的空心抽油杆经过特殊加工处理后，再添加工作液抽空密封连接制成超长重力热管，然后安装在井筒内，形成热管生产井。

在重力热管井中，井筒底部的高温流体和上部低温流体为重力热管的工作提供了连续的热源和冷源。

在吸热段，油井底部的高温流体将热量传递给热管，热管内液态工质不断吸收产出液的热量，液态工质逐渐蒸发，大量的热量由蒸汽以潜热形式携带到上部热管空间在平衡段，热管管壁温度与井筒内流体温度相等，两者之间无热量传递，此段在设计中可省略。

在放热段，流体沿井筒向上流动时热量不断散失，温度降低，热管管壁温度高于井筒内流体温度，热管内蒸汽遇冷开始凝结为液体，放出大量潜热。

这些热量传递给给井筒内的流体使其不断升温。

液态工质靠重力沿管壁向下流动，进入下循环相变过程。

热管内的工质不断吸热汽化冷凝放热，将下部流体的热量通过热管传递给上部流体，在不消耗外来能量的情况下，提高了近井口产出液的温度，提高了近井口井筒内流体的流动能力。

论文主要内容调研国内外用于井筒降粘伴热的热管技术，分析其研究现状和存在的问题热管节能条件下井筒中流动与传热规律研究基于虹吸热管吸收井底产液热量，并将热量传给上部流体的作用，建立热管和流体在井筒中的流动传热方程并求解，确定井筒中压力温度分布规律热管参数对井筒流体温度压力分布的影响分析热管尺寸和工艺参数对井筒产液温度和压力的影响，优化热管结构尺寸和生产数。

第章热管换热器第章热管换热器热管的发展及现状热管及由此而构成的热管热交换器作为种新型的高效热交换器，其传热能力是铜的数百倍，比普通金属高几百倍至数千倍，有热超导体之称。

热管可用于空间技术，也可为电子工业所采用，用来冷却电子管半导体元件和集成电路板等电子元件，并用于机械电机部件的冷却。

世纪年代热管应用于医用手术刀，随后应用的新领域是能源工程，用于节约能源和新能源的开发。

国外用于余热回收和空调的热管换热器已部分商品化，并开展了热管技术在太阳能和地热方面的研究。

年，我国第根自制钠热管成功的投入运行，接着研制了以氨水导热油为工质的热管，之后从航天技术到民用工业，热管技术都取得进展并获得应用。

年代以来，我国的热管研究和开发重点放在节能和能源的综合利用，相继开发了热管气气换热器热管气水换热器热管蒸汽发生器高温热管蒸汽发生器等热管产品。

当前热管技术已日趋成熟，由热管组成的热管换热器具有传热效率高结构紧凑流体阻损小，有利于控制露点腐蚀等优点。

当前我国热管技术发展有两大主题是推广应用，将现有较为成熟的热管产品标准化系列化规范其设计制造检测质量，使之成为工业生产的常规设备，从而深入推广热管技术的应用二是开发研究，充分发挥热管技术的特点，综合其他学科，近步开发研究新型高效传热传质设备，使些传统设备发生变革