煤层气井口系统电伴热带优化方案

煤层气田与常规气田相比，开发的最大不同之处在于：煤层气田开采初期是先排水后采气。因此，煤层气生产管道中含有一定数量的水。为避免井口管道的冻堵，需在单井及丛井经常内的地面井口集气管道和集水管道进行伴热保温。

华北油田某煤层气田就采用了电伴热带对煤层气井管道伴热。与热水伴热流程相比，减少了能源浪费，大幅节省了煤层气田地面集输系统的建设投资。

管道电伴热常用方法有三种：感应电加热（费用高），集肤效应法（适用于长输管道）和电阻加热法。电阻加热法由于投资低、使用条件较为宽泛，被广泛使用。从刚开发初期到2018年年，该煤层气田管道伴热一直采用的都是60w恒功率电伴热带。恒功率电伴热带属于电阻加热法的一种，这种恒功率电伴热带耗电量较大，不利于成本控制，优化更新实在必行。

电热电热发是利用电阻体发热，补偿管道的散热损失。根据电伴热原理，采用电阻体发热的电伴热带可以分为恒功率电伴热带和自限温电伴热带。两者虽然发热原理相同，但是还是有着各自不同的应用领域。

由于煤层气田电伴热带是对煤层气田室外井口地面管道伴热保温，受室外环境温度即昼夜温差影响大，同事，需要伴热保温的管道常伴有阀门，法兰等附件，因此，自限温电伴热带与恒功率电伴热带相比，更适宜在该类工况下使用。

综上所述，该煤层气田在进行电伴热带优化时，选择了我们的自限温电伴热带。该煤层气田的管道为金属管，采用20#无缝钢管；煤层气田单井、丛式井井场管道通常用D60x3.5，水平井为D89x4；管道内部气体保持温度为15℃，外界环境最低温度为-30℃，最大温差为45℃。因此我们在为其选择电伴热带使用DN50的管道选用功率15w的，DN80管道的未20w。

该煤层气田气井经常内（室外）管道采用自限温电伴热带伴热。经过三年多的现场运行，伴热效果较好，不仅满足了煤层气安全生产的要求，且大幅降低了煤层气生产运行成本，同时也节约了工程建设投资，产生了良好的经济效应。