真空隔热套管对降低冻土区油气井井周自然冰融化影响分析

李庆超; 周晓晖; 李木寅; 吴静娟

doi:10.3969/j.issn.2097-0021.2025.06.006

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真空隔热套管对降低冻土区油气井井周自然冰融化影响分析

更新时间：2026-01-06

- 真空隔热套管对降低冻土区油气井井周自然冰融化影响分析
- Vol. 37, Issue 6, (2025)
- 作者机构：
  
  1. 河南理工大学能源科学与工程学院,河南,焦作,454000
  2. 中国石油大学（华东）石油工程学院,山东,青岛,266580
  3. 东营职业学院能源装备制造学院,山东,东营,257091
  4. 河南理工大学材料科学与工程学院,河南,焦作,454000
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.3969/j.issn.2097-0021.2025.06.006
  CLC：
- Published：2025
- 稿件说明：
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李庆超, 周晓晖, 李木寅, et al. 真空隔热套管对降低冻土区油气井井周自然冰融化影响分析[J]. 2025, 37(6).
DOI：

李庆超, 周晓晖, 李木寅, et al. 真空隔热套管对降低冻土区油气井井周自然冰融化影响分析[J]. 2025, 37(6). DOI： 10.3969/j.issn.2097-0021.2025.06.006.

摘要

极地永久冻土区油气资源安全高效开发面临着井周自然冰融化、井眼完整性破坏等系列工程难题。为解决上述难题，通过真空隔热套管隔热性能评价实验，探究环境温度、流体温度及真空度等因素对套管隔热性能的影响；基于实验结果构建了多因素影响的真空隔热套管视导热系数预测模型；采用数值模拟技术，通过冰融化范围及稳定性指数评估了真空隔热套管在冻土区油气开发中的相关作用。研究发现：温度升高会增强隔热层内气体分子热运动，真空隔热套管的视导热系数会随环境温度和流体温度的升高而增大；提高真空度会使真空隔热层内的气体分子数量增多，分子碰撞接触的机会增大，进而增大真空隔热层内的视导热系数；采用真空隔热套管时井周冻土融化的范围仅为常规套管时的 9.37%，且冻土失稳区域为常规套管工况下的 13.04%，隔热效果显著。

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