真空隔热油管是稠油注蒸汽开采的主要设施之一,其隔热性能直接影响热采效果。目前,国内外许多学者在研究隔热油管井筒传热时,并没有对接箍段的散热进行精确计算,均是在整个井筒的散热损失基础上乘以一定的修正系数。接箍散热的这种处理方法给隔热油管井筒传热计算带来了较大的误差,因此需要对隔热油管接箍段传热问题进行更深入的分析及研究。此外,截至目前,对隔热油管隔热层内部传热过程的研究很少,使得隔热油管的生产过程缺乏理论支撑,因此有必要研究隔热油管隔热层内部的传热过程,分析各种结构参数对隔热油管隔热性能的影响,从而优化隔热层的结构,提高隔热油管的隔热性能。本文的主要工作如下:1.提出“接箍视导热系数”的概念,用来衡量接箍的隔热性能。对隔热油管接箍的传热进行了深入研究,并通过现场实验、fluent模拟和理论计算相结合的方法,得到有衬套接箍视导热系数。对无衬套接箍视导热系数进行模拟研究,并对有无衬套结构的接箍视导热系数进行比较。计算结果表明,无衬套结构的接箍视导热系数是有衬套结构的接箍视导热系数的8~18倍。2.在提出接箍视导热系数的基础上,应用Visual Basic编制隔热油管散热损失计算程序,计算出隔热油管在稠油热采注蒸汽井筒环境中散热损失及接箍散热损失所占的比例,并分析各个参数对井底蒸汽参数以及井筒散热损失的影响。3.通过计算,分析隔热层层数、气体压力、铝箔发射率和玻璃丝布孔隙比对隔热油管隔热性能的影响,得出优化的隔热层结构。分析计算结果表明:对于玻璃丝布加铝箔这种隔热结构,隔热层层数宜选为4~6层之间;缠绕玻璃丝布工艺中,尽量不要让玻璃丝布对角线方向受力,以确保较大的孔隙比;选用的铝箔表面要尽量光滑、无腐蚀并且平整,发射率应在0.01~0.05之间;在生产过程中,要尽量使玻璃丝布和铝箔保持干燥,并保持一定的真空度。