油气井井口石墨烯加热保温套制造技术

本发明专利技术提供了一种油田油气井井口石墨烯加热保温套，其特征在于：所述耐高温绝缘层、石墨烯层和电极层、耐高温陶瓷层、防水防静电保温层、外壳，按顺序紧密贴合在一起；组成油田油气井井口石墨烯加热保温套的两个部分扣合在一起后可以将需要加热的油气井井口设备包裹在内；当石墨烯层两端的电极层通电时，石墨烯在电场作用下，碳原子之间剧烈的摩擦与撞击产生的热能通过波长在5‑14微米的远红外线辐射出来，有效的提供热量为油田油气井井口加热保温。本发明专利技术的主要特点是采用非电阻发热原理的加热方式有效地解决了油田油气井井口加热保温的需求，节约了能耗，安装和拆卸方便，维护成本低。

Graphene Heating Insulation Sheath at Wellhead of Oil and Gas Wells

【技术实现步骤摘要】
油气井井口石墨烯加热保温套所属
本专利技术涉及一种油气井井口加热保温装置，尤其是节约能耗而且方便安装和拆卸，并能够有效加热油气井井口设备，以防止冻结的油气井井口石墨烯加热保温套。
技术介绍
目前，公知的防止油田油气井井口设备冻结的方法，是使用电加热带缠绕在油气井井口设备上来加热，因为电加热带采用电阻发热原理加热，因而加热效率低，而且会造成很高的能耗浪费，因此产生很高的生产成本；由于电加热带难以均匀地缠绕在井口设备的各个部分，造成加热效果非常不均衡；又时常因生产需要反复拆卸，而电加热带拆下来后容易损坏和丢失，因此造成很大的浪费。查遍国内外的相关资料，发现所有相关防止油田油气井井口设备冻结的加热设备和技术，大部分使用的是电阻发热原理进行加热，有如正在大规模使用的电加热带加热设备，造成的能耗浪费是惊人的；另外一小部分利用化石燃料燃烧提供热能加热的方法因为方案复杂，加热效率低，很少被采用。
技术实现思路
为了克服电阻发热原理的加热设备在解决油田油气井井口设备冻结时加热效率低造成能耗的严重浪费等不足，本专利技术提供了一种以石墨烯为发热源的油田油气井井口石墨烯加热保温套，利用石墨烯在电场作用下产生远红外线辐射的原理来解决油田油气井井口设备冻结问题。本专利技术的技术方案是提供一种油田油气井井口石墨烯加热保温套，包括贴近油田油气井井口设备外壁的耐高温绝缘层，石墨烯层和电极层，耐高温陶瓷层，防水防静电保温层和外壳，按顺序紧密贴合在一起，油田油气井井口石墨烯加热保温套由两部分组成，油田油气井井口石墨烯加热保温套的两部分扣合在一起后可以将需要加热的油气井井口包裹在油气井井口石墨烯加热保温套内，在石墨烯层两端的电极层通电时，石墨烯在电场作用下，碳原子之间剧烈的摩擦与撞击产生的热能通过波长在5-14微米的远红外线以平面方式均匀地辐射出来，可以均衡的提供热量并且可以使用温控器来控制温度，有效电热能总转换率达99％以上，有效的解决了油田油气井井口加热保温的需求，达到节约能耗的效果。本专利技术专利的优点为：采用非电阻发热原理的加热方式有效地解决了油田油气井井口加热保温的需求，节约了能耗，安装和拆卸方便，维护成本低。附图说明图1是本专利技术实施例的总体示意图。图2是本专利技术实施例中油气井井口石墨烯加热保温套从阀门手轮一侧看上去的示意图，其中，上边位置的2个阀门手轮位置省略了滑块(11)和滑块搭扣(14)，也省略了从2个阀门手轮过孔中可以看到的部分；中间位置的1个阀门手轮位置安装了滑块(11)和滑块搭扣(14)；下边位置的2个阀门手轮位置省略了滑块搭扣(14)。图3是本专利技术实施例中组成油田油气井井口石墨烯加热保温套材料的相对位置示意图，A向视图中省略了除过剖面视图和油气井井口设备(15)以外其他的部分。图4是本专利技术实施例中组成油气井井口加热保温套的两个部分的外壳结合面密封槽的示意图，B向视图中省略了除过剖面视图以外其他的部分。图5是本专利技术实施例中油气井井口石墨烯加热保温套的滑块密封槽的示意图，C向视图中省略了除过滑块(11)的剖面视图以外其他的部分。图中1.耐高温绝缘层，2.石墨烯层，3.电极层，4.耐高温陶瓷层，5.防水防静电保温层，6.外壳，7.封盖，8.搭扣，9.路栓和垫圈10.密封槽，11.滑块，12.滑槽，13.滑块密封槽，14.滑块搭扣，15.油气井井口设备16.电线，17.防爆温控器，18.感温探头，19.电源，20.阀门手轮。具体实施方式结合说明书附图和实施例，对本专利技术进行详细说明。实施例如图2所示，组成油气井井口石墨烯加热保温套的两部分可以很容易的安装在一起，特别是油气井井口加热保温套从阀门手轮一侧安装的部分，可以在没有安装滑块(11)之前，将5个阀门手轮从其对应的阀门手轮过孔穿过去和另外一部分扣合在一起，然后再将5个阀门手轮位置对应的滑块(11)和滑块搭扣(14)安装上去，这样，既方便安装又保证了保温的需要。如图3和图4所示，组成油气井井口石墨烯加热保温套的耐高温绝缘层(1)、石墨烯层(2)和电极层(3)、耐高温陶瓷管(4)、防水防静电保温层(5)、外壳(6)由里向外按顺序贴合在一起。如图3所示，感温探头(18)紧贴着油气井井口设备(15)表面放置。如图4所示，组成油气井井口石墨烯加热保温套的两个部分的外壳结合面的密封槽(10)的结构。如图5所示，组成油气井井口加热保温套的滑块密封槽(13)的结构。如图1所示，封盖(7)在油气井井口加热保温套上的相对位置。当石墨烯层(2)两端的电极层(3)接通电源(19)时，石墨烯层(2)在电场作用下，碳原子之间剧烈的摩擦与撞击持续不断的产生热能通过波长在5-14微米的远红外线以平面方式均匀地辐射出来，直接将热量传递给油气井井口设备(15)外表面，使得油气井井口设备(15)由外及内温度不断升高，包裹在耐高温陶瓷层(4)外侧的防水防静电保温层(5)和外壳(6)所起的保温作用可以减少向外散发而损失的热量。感温探头(18)将油气井井口设备(15)外表面的温度数据持续不断地传递给防爆温控器(17)，当油气井井口设备(15)外表面的温度达到给防爆温控器(17)预先设定的温度时，防爆温控器(17)自动断开连接电极层(3)的电路。这时，石墨烯层(2)停止辐射远红外线，油气井井口设备(15)外表面的温度开始下降，当防爆温控器(17)通过感温探头(18)探测到油气井井口设备(15)外表面的温度低于给防爆温控器(17)预先设定的温度时，防爆温控器(17)自动接通连接电极层(3)的电路，石墨烯层(2)在电场作用下又开始辐射出远红外线给油气井井口设备(15)加热。以上过程周而复始，不间断的工作，就有效的解决了油气井井口设备加热保温的需求，达到节约能耗的效果。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种油气井井口石墨烯加热保温套，包括耐高温绝缘层、石墨烯层和电极层、耐高温陶瓷层、防水防静电保温层、外壳；其特征是：耐高温绝缘层，石墨烯层和电极层，耐高温陶瓷层，防水防静电保温层和外壳按顺序贴合在一起；油气井井口加热保温套由两部分组成，油气井井口加热保温套的两个部分扣合在一起后可以将油气井井口设备包裹在油气井井口加热保温套内；油气井井口加热保温套的两个部分用两个以上数量的搭扣扣合；油气井井口加热保温套的两个部分的外壳结合面有对应的密封槽；每个油气井井口石墨烯加热保温套部分的端部各有一个垂直于油田油气井井口设备轴线的半圆形封盖，半圆形封盖的圆心部位有一个半圆孔，封盖内侧覆有防水防静电保温层；油气井井口加热保温套从阀门手轮一侧安装的部分在阀门手轮对应位置有五个或五个以上可以穿过油田油气井井口设备阀门手轮的圆孔，每个圆孔中心位置的两侧对称分布一对水平位置的滑槽，每对水平位置的滑槽各安装有对称的两个滑块，每个滑块在对应阀门手轮圆心位置有个半圆孔；滑动到闭合位置的两个滑块用滑块搭扣固定在一起；两个对应滑块的结合面有滑块密封槽。

【技术特征摘要】
1.一种油气井井口石墨烯加热保温套，包括耐高温绝缘层、石墨烯层和电极层、耐高温陶瓷层、防水防静电保温层、外壳；其特征是：耐高温绝缘层，石墨烯层和电极层，耐高温陶瓷层，防水防静电保温层和外壳按顺序贴合在一起；油气井井口加热保温套由两部分组成，油气井井口加热保温套的两个部分扣合在一起后可以将油气井井口设备包裹在油气井井口加热保温套内；油气井井口加热保温套的两个部分用两个以上数量的搭扣扣合；油气井井口加热保温套的两个部分的外壳结合面有对应的密封槽；每个油气井井口石墨烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵安平，杨仕俊，靳鹏菠，
申请(专利权)人：赵安平，
类型：发明
国别省市：北京,11