采氣管道電伴熱工藝優(yōu)化

付源 高嘉成大慶油田采氣分公司大慶油田采油一廠

采氣管道電伴熱工藝優(yōu)化

付源1高嘉成21大慶油田采氣分公司2大慶油田采油一廠

徐深氣田采氣管道電伴熱工藝先后應(yīng)用了碳纖維電加熱管、恒功率串聯(lián)電熱帶、智能光纖電熱預(yù)制管道工藝。2001～2003年，氣田試驗(yàn)應(yīng)用碳纖維電加熱管道。碳纖維電熱線沿鋼管外壁縱向敷設(shè)，電源電纜與碳纖維電熱線并行，外層包裹聚氨脂泡沫保溫層和聚乙烯黃夾克，具有保溫效果好，碳纖維發(fā)熱效率高，升溫速度快，比常規(guī)金屬發(fā)熱體節(jié)能30%以上等優(yōu)點(diǎn)。

管道；電伴熱；工藝；優(yōu)化

1 電伴熱工藝

徐深氣田采氣管道電伴熱工藝先后應(yīng)用了碳纖維電加熱管、恒功率串聯(lián)電熱帶、智能光纖電熱預(yù)制管道工藝。2001～2003年，氣田試驗(yàn)應(yīng)用碳纖維電加熱管道。碳纖維電熱線沿鋼管外壁縱向敷設(shè)，電源電纜與碳纖維電熱線并行，外層包裹聚氨脂泡沫保溫層和聚乙烯黃夾克，具有保溫效果好、碳纖維發(fā)熱效率高，升溫速度快，比常規(guī)金屬發(fā)熱體節(jié)能30%以上等優(yōu)點(diǎn)。

2 電伴熱工藝優(yōu)化

（1）恒功率串聯(lián)式電熱帶伴熱工藝。2004年深層氣田采氣管道采用恒功率串聯(lián)式電熱帶伴熱，電熱帶敷設(shè)在采氣管道外壁，以鋁膠帶粘結(jié)固定在管道上，外層采用聚乙烯硬質(zhì)聚氨脂泡沫黃夾克作為保溫層。恒功率串聯(lián)式電熱帶輸出功率恒定，發(fā)熱均勻，單點(diǎn)電源供電伴熱最長(zhǎng)距離可達(dá)5km，接點(diǎn)少，故障率低。

（2）智能電熱預(yù)制管道工藝。2012年氣田開始應(yīng)用智能電熱預(yù)制保溫管道。該管道由無(wú)縫鋼管、導(dǎo)熱鋁槽、智能光纖電伴熱線、聚氨酯泡沫保溫層、聚乙烯黃夾克外護(hù)套等組成。管道一次預(yù)制成型，現(xiàn)場(chǎng)在導(dǎo)熱鋁槽中穿入智能光纖伴熱帶。兩根管道連接處采用保溫防護(hù)模塊，遇穿路、跨渠等需增加斷點(diǎn)連接器，管道首尾用密封冷端連接器。智能光纖電伴熱線在導(dǎo)熱鋁槽中，是由測(cè)溫光纖、發(fā)熱導(dǎo)體、絕緣層、護(hù)套層等擠塑成型。線芯采用多股鍍錫銅絲或多股銅鎳合金絲，編織層采用鎂鋁合金絲，光纖采用鎧裝特種光纜多模光纖。智能電熱預(yù)制保溫管道具有以下優(yōu)點(diǎn)：①應(yīng)用測(cè)溫光纖實(shí)現(xiàn)故障定位光纖和發(fā)熱導(dǎo)體組合為一體，通過(guò)光纖分布式測(cè)溫系統(tǒng)（DTS），對(duì)發(fā)熱導(dǎo)體的工作溫度和長(zhǎng)度全線測(cè)量，準(zhǔn)確定位智能光纖伴熱線的斷點(diǎn)，電熱帶可從導(dǎo)熱鋁槽抽出，維修不需大量破壞管道保溫層；②保溫效果好，管道在工廠預(yù)制一次成型，聚氨酯泡沫發(fā)泡均勻，保溫效果好；③縮短施工周期，現(xiàn)場(chǎng)直接焊接、穿智能光纖伴熱線，減少現(xiàn)場(chǎng)防腐、保溫等工作量，每公里管道現(xiàn)場(chǎng)施工周期由12天縮短至9天；④適應(yīng)工況能力強(qiáng)，適應(yīng)低溫氣候，提高冬季施工質(zhì)量，并且密封性好，可在低洼地敷設(shè)。工藝存在以下缺點(diǎn)：伴熱長(zhǎng)度短，以20W/m的智能光纖伴熱線為例，380V電壓下，伴熱長(zhǎng)度超過(guò)1.5km時(shí)，伴熱線外徑寬22mm，厚6mm，這將造成線盤太大，運(yùn)輸、施工不便；導(dǎo)熱鋁槽一般為25mm寬，會(huì)造成電熱線的外護(hù)套磨損；單點(diǎn)電源380V供電最長(zhǎng)為1.5km，660V供電最長(zhǎng)為3km，超過(guò)伴熱長(zhǎng)度，需兩端供電。

綜上所述，恒功率串聯(lián)電熱帶管道運(yùn)行穩(wěn)定，但斷點(diǎn)不易診斷，保溫效果依賴施工；智能電熱預(yù)制保溫管道保溫效果好，易維護(hù)，斷點(diǎn)定位準(zhǔn)確。智能電熱預(yù)制保溫管道主要應(yīng)用在淺層氣及深層高含碳?xì)饩畣喂芊笤O(shè)的采氣管道，恒功率串聯(lián)電熱帶主要為深層含碳量低氣井雙管并行敷設(shè)的采氣管道伴熱。

3 結(jié)語(yǔ)

（1）電伴熱功率調(diào)節(jié)技術(shù)經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證，節(jié)能效果顯著。

（2）智能電熱預(yù)制管道可降低施工難度，加快工程建設(shè)進(jìn)度。投資略高，但維護(hù)方便，適合在氣田推廣應(yīng)用。

（3）智能電熱預(yù)制管道在氣田僅應(yīng)用于采氣管道單管伴熱，應(yīng)加快并行管道預(yù)制技術(shù)攻關(guān)，擴(kuò)大應(yīng)用范圍。

（欄目主持 樊韶華）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.4.063