本发明专利技术涉及一种油井专用石墨烯加热装置及方法。其技术方案是：加热箱体内安装多组石墨烯加热管，每组石墨烯加热管依次倾斜安放，并通过弯头组装为整体结构，在石墨烯加热管的进口端设有进口法兰，并连接进油管和油泵，在石墨烯加热管的出口端设有出口法兰，并连接出油管和流量计；石墨烯加热管的端部设有电极，分别通过导线连接到控制显示器。有益效果是：本发明专利技术采用石英玻璃管加石墨烯涂层作为加热体对流经石英玻璃管的原油进行加热，加热方式分多级加热；采用石墨烯涂层附在石英玻璃管的外表面，通过管壁传热到原油，减去了用其它介质传导的方式，减少了热损耗，达到节能效果。
【技术实现步骤摘要】
油井专用石墨烯加热装置及方法
本专利技术涉及一种石油工业加热装置，特别涉及一种油井专用石墨烯加热装置及方法。
技术介绍
在石油生产中，特别是单井生产中，原油从井下抽取到地面后，再汇集到管道集中输送原油，而且，管道输送原油是当前普遍采用的输油方式，也是运行费用较低，最为经济有效的输送方式，但是在冬季天冷的环境下，结蜡现象是一个绕不开的话题，现在常用的方法就是加热，但是油井在野外场地，目前都是通过燃烧天然气加热炉来对油井生产的原油提供加热功能，提高其流动性，但是现在国家不允许采用燃气加热器，这就只能使用电加热，但是，现有电加热的升温速度慢，效率低，不能满足油井现场需要。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种油井专用石墨烯加热装置及方法，采用石英玻璃管加石墨烯涂层作为加热体对流经石英玻璃管的原油进行加热，加热方式分多级加热，提温速度快，热效率高，能满足油井现场的需要。本专利技术提到的一种油井专用石墨烯加热装置，其技术方案是：包括加热箱体（1）、石墨烯加热管、流量计（7）、出口法兰（8）、控制显示器（9）、弯头（10）、出油管（11）、进口法兰（12）、进油管（13）、油泵（14）、导线（15）、电极（16），所述加热箱体（1）内安装多组石墨烯加热管，每组石墨烯加热管依次倾斜安放，并通过弯头（10）组装为整体结构，在石墨烯加热管的进口端设有进口法兰（12），并连接进油管（13）和油泵（14），在石墨烯加热管的出口端设有出口法兰（8），并连接出油管（11）和流量计（7）；所述石墨烯加热管的端部设有电极（16），分别通过导线（15）连接到控制显示器（9）。优选的，石墨烯加热管设有四组，分别为依次倾斜安装的第一石墨烯加热管（3）、第二石墨烯加热管（4）、第三石墨烯加热管（5）、第四石墨烯加热管（6），所述第一石墨烯加热管（3）的末端通过弯头（10）连接第二石墨烯加热管（4），第二石墨烯加热管（4）的末端通过弯头（10）连接第三石墨烯加热管（5），第三石墨烯加热管（5）的末端通过弯头（10）连接第四石墨烯加热管（6），第四石墨烯加热管（6）的尾端通过出口法兰（8）连接出油管（11）。优选的，每根石墨烯加热管的电极通过导线分别连接到控制显示器（9），可以控制每根石墨烯加热管的开通与关闭。优选的，上述石墨烯加热管包括石英玻璃管（3.1）、石墨烯涂层（3.2）、云母片（3.3）、隔热层（3.4），所述石英玻璃管（3.1）的外侧设有石墨烯涂层（3.2），石墨烯涂层（3.2）外层设有云母片（3.3），云母片（3.3）的外层设有隔热层（3.4）。优选的，上述的石英玻璃管（3.1）的两端分别设有紫铜电极（16）。优选的，上述的石墨烯加热管依次倾斜串联，倾斜角度为30-60度。优选的，上述的隔热层（3.4）采用岩棉隔热层。优选的，石墨烯涂层（3.2）在石英玻璃管（3.1）的外表，通过管壁传热到内腔对原油加热。优选的，上述石英玻璃管（3.1）的厚度为5mm。本专利技术提到的油井专用石墨烯加热装置的使用方法，包括以下过程：将油井的原油管道连接到油井专用石墨烯加热装置的进油管（13），通过油泵的工作，驱动原油沿着第一石墨烯加热管（3）的内腔流动，第一石墨烯加热管（3）启动，快速升温对流经的原油加热，然后，再继续流经第二石墨烯加热管（4）、第三石墨烯加热管（5）、第四石墨烯加热管（6），依次进行多级加热提温，每级石墨烯加热管的加热温度根据流量流速而定，一般流量在每分钟80-100升，其加热的温度为8-10度，如需将管道内原油提升30度，那就开启三根石墨烯加热管，还可以根据管道内原油所需加热温度控制流量来达到目的，也可以根据管道内原油所需加热温度调整石墨烯加热管的电压来控制所加热原油温度，经过多级加热后，最终原油从出油管（11）流出，加热后的原油流动性更好，可以被输送到集输管网。本专利技术与现有技术相比，其有益效果是：一、本专利技术采用石英玻璃管加石墨烯涂层作为加热体对流经石英玻璃管的原油进行加热，加热方式分多级加热，根据管道内输入原油温度和所需输出原油温度控制启动几级石墨烯加热管，每级加热管的加热温度根据流量流速而定；二、石墨烯材料比传统钨丝产生的热能要高出25%-30%，石墨烯材料强度超过很多金属材料；5mm厚石英玻璃管耐高温达到1600度，耐压强度达到10公斤以上，耐压强度完全可以比拟同厚度的不锈钢管；三、采用石墨烯涂层附在石英玻璃管的外表面，通过管壁传热到原油，减去了用其它介质传导的方式，减少了热损耗，达到节能效果；四、本专利技术倾斜设置的多级石墨烯加热管可以减少石油加热过程中产生的气泡问题，这是因为加热产生的气泡会沿着倾斜设置的石墨烯加热管由下往上依次排出，避免石墨烯加热管内的干烧的现象，延长了石墨烯加热管的使用寿命。附图说明附图1是本专利技术的结构示意图；附图2是石墨烯加热管的结构示意图；附图3是附图2中的右端部的放大示意图；附图4是本专利技术的实施例3的结构示意图；上图中：加热箱体1、底座2、第一石墨烯加热管3、第二石墨烯加热管4、第三石墨烯加热管5、第四石墨烯加热管6、流量计7、出口法兰8、控制显示器9、弯头10、出油管11、进口法兰12、进油管13、油泵14、导线15、电极16，石英玻璃管3.1、石墨烯涂层3.2、云母片3.3、隔热层3.4，温度表9.1、电流表9.2、电压表9.3、液晶显示屏9.4。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1，参照附图1，本专利技术提到的一种油井专用石墨烯加热装置，包括加热箱体1、石墨烯加热管、流量计7、出口法兰8、控制显示器9、弯头10、出油管11、进口法兰12、进油管13、油泵14、导线15、电极16，所述加热箱体1内安装多组石墨烯加热管，每组石墨烯加热管依次倾斜安放，并通过弯头10组装为整体结构，在石墨烯加热管的进口端设有进口法兰12，并连接进油管13和油泵14，在石墨烯加热管的出口端设有出口法兰8，并连接出油管11和流量计7；所述石墨烯加热管的端部设有电极16，分别通过导线15连接到控制显示器9。其中，参照附图1，本专利技术以石墨烯加热管设有四组为例，分别为依次倾斜安装的第一石墨烯加热管3、第二石墨烯加热管4、第三石墨烯加热管5、第四石墨烯加热管6，所述第一石墨烯加热管3的末端通过弯头10连接第二石墨烯加热管4，第二石墨烯加热管4的末端通过弯头10连接第三石墨烯加热管5，第三石墨烯加热管5的末端通过弯头10连接第四石墨烯加热管6，第四石墨烯加热管6的尾端通过出口法兰8连接出油管11。另外，各组石墨烯加热管依次倾斜串联，倾斜角度为30-60度，倾斜设置的石墨烯加热管可以减少石油加热过程中产生的气泡问题，这是因为加热产生的气泡会沿着倾斜设置的石墨烯加热管排出，避免石墨烯加热管内的干烧的现象，延长本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种油井专用石墨烯加热装置，其特征是：包括加热箱体（1）、石墨烯加热管、流量计（7）、出口法兰（8）、控制显示器（9）、弯头（10）、出油管（11）、进口法兰（12）、进油管（13）、油泵（14）、导线（15）、电极（16），所述加热箱体（1）内安装多组石墨烯加热管，每组石墨烯加热管依次倾斜安放，并通过弯头（10）组装为整体结构，在石墨烯加热管的进口端设有进口法兰（12），并连接进油管（13）和油泵（14），在石墨烯加热管的出口端设有出口法兰（8），并连接出油管（11）和流量计（7）；所述石墨烯加热管的端部设有电极（16），分别通过导线（15）连接到控制显示器（9）。/n
【技术特征摘要】
1.一种油井专用石墨烯加热装置，其特征是：包括加热箱体（1）、石墨烯加热管、流量计（7）、出口法兰（8）、控制显示器（9）、弯头（10）、出油管（11）、进口法兰（12）、进油管（13）、油泵（14）、导线（15）、电极（16），所述加热箱体（1）内安装多组石墨烯加热管，每组石墨烯加热管依次倾斜安放，并通过弯头（10）组装为整体结构，在石墨烯加热管的进口端设有进口法兰（12），并连接进油管（13）和油泵（14），在石墨烯加热管的出口端设有出口法兰（8），并连接出油管（11）和流量计（7）；所述石墨烯加热管的端部设有电极（16），分别通过导线（15）连接到控制显示器（9）。
2.根据权利要求1所述的油井专用石墨烯加热装置，其特征是：石墨烯加热管设有四组，分别为依次倾斜安装的第一石墨烯加热管（3）、第二石墨烯加热管（4）、第三石墨烯加热管（5）、第四石墨烯加热管（6），所述第一石墨烯加热管（3）的末端通过弯头（10）连接第二石墨烯加热管（4），第二石墨烯加热管（4）的末端通过弯头（10）连接第三石墨烯加热管（5），第三石墨烯加热管（5）的末端通过弯头（10）连接第四石墨烯加热管（6），第四石墨烯加热管（6）的尾端通过出口法兰（8）连接出油管（11）。
3.根据权利要求2所述的油井专用石墨烯加热装置，其特征是：每根石墨烯加热管的电极通过导线分别连接到控制显示器（9），可以控制每根石墨烯加热管的开通与关闭。
4.根据权利要求1或2或3所述的油井专用石墨烯加热装置，其特征是：所述石墨烯加热管包括石英玻璃管（3.1）、石墨烯涂层（3.2）、云母片（3.3）、隔热层（3.4），所述石英玻璃管（3.1）的外侧设有石墨烯涂层（3.2），石墨烯涂层（3.2）外层设有云母...
【专利技术属性】
技术研发人员：陆建华，
申请(专利权)人：山东国启新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。