一种施用于抽油管上的导热和保温方法
阅读说明：本技术 一种施用于抽油管上的导热和保温方法 (Heat conduction and heat preservation method applied to oil pumping pipe ) 是由 姜波 杨诚 翟丽杰 娄世龙 于 2021-09-14 设计创作，主要内容包括：一种施用于抽油管上的导热和保温方法,涉及抽油管导热、保温工程技术领域。本发明的目的是为了解决现有通过向石油抽油管内注入热水防止石油蜡化存在效果不明显以及浪费水资源的问题。方法：将石墨烯/碳涂料均匀涂覆在抽油管管壁以及相邻的抽油管连接处的密封结构上,并且在抽油管底部处的石墨烯/碳涂料上面铺设若干条石墨片,同时在石墨片的表面均匀涂覆石墨烯/碳涂料,石墨片的另一端与地下热源连接；然后在抽油管管壁以及相邻的抽油管连接处的密封结构的石墨烯/碳涂料上设置隔热结构,在两段隔热结构的对接处设置密封结构；待石墨烯/碳涂料风干后,完成抽油管上的导热和保温。本发明可获得一种施用于抽油管上的导热和保温方法。(A heat conduction and heat preservation method applied to an oil pumping pipe relates to the technical field of heat conduction and heat preservation engineering of oil pumping pipes. The invention aims to solve the problems of unobvious effect and waste of water resources in the existing method for preventing petroleum waxing by injecting hot water into a petroleum pumping pipe. The method comprises the following steps: uniformly coating graphene/carbon paint on the pipe wall of the oil pumping pipe and a sealing structure at the joint of adjacent oil pumping pipes, laying a plurality of graphite sheets on the graphene/carbon paint at the bottom of the oil pumping pipe, simultaneously uniformly coating the graphene/carbon paint on the surfaces of the graphite sheets, and connecting the other ends of the graphite sheets with an underground heat source; then arranging a heat insulation structure on the graphene/carbon coating of the sealing structure on the pipe wall of the oil pumping pipe and the joint of the adjacent oil pumping pipes, and arranging a sealing structure at the joint of the two sections of heat insulation structures; and after the graphene/carbon coating is air-dried, heat conduction and heat preservation on the oil pumping pipe are completed. The invention can obtain a heat conduction and heat preservation method applied to the oil pumping pipe.)
技术领域
本发明涉及抽油管导热、保温工程技术领域，具体涉及一种施用于抽油管上的导热和保温方法。
背景技术
石油抽油管是在油井中用于采油、采气、注水和酸化压裂的管子，石油钻井全年无间歇，源源不断地将地下开采的石油通过抽油管传输到地面上来。在石油抽油管输送石油的过程中存在一个问题，尽管地下开采的石油是具有一定温度的，但是在石油输送过程中热量会散失；尤其是在冬季，石油输送到接近地表位置时，由于地表温度极低(通常零下30℃左右)，石油会发生一定程度的蜡化现象，以往开采工人均采用向抽油管内注入热水的方式对石油进行升温，不仅效果不明显(抽油管长度通常在100m以上)，还造成了大量的水资源浪费。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有通过向石油抽油管内注入热水防止石油蜡化存在效果不明显以及浪费水资源的问题，而提供一种施用于抽油管上的导热和保温方法。
一种施用于抽油管上的导热和保温方法，按以下步骤进行：
将石墨烯/碳涂料均匀涂覆在抽油管管壁以及相邻的抽油管连接处的密封结构上，并且在抽油管底部处的石墨烯/碳涂料上面铺设若干条石墨片，同时在石墨片的表面均匀涂覆石墨烯/碳涂料，所述石墨片的另一端与地下热源连接；然后在抽油管管壁以及相邻的抽油管连接处的密封结构的石墨烯/碳涂料上设置隔热结构，在两段隔热结构的对接处设置密封结构；待石墨烯/碳涂料风干后，完成抽油管上的导热和保温；所述密封结构包括从内到外依次设置的基础保温隔热层a和反射层a，所述隔热结构包括从内到外依次设置的内部填充有高温隔热涂层的隔热介质层、反射层b和基础保温隔热层b。
本发明的有益效果：
本发明一种施用于抽油管上的导热和保温方法，以石油焦、石墨烯和碳纳米管为原料制备石墨烯/碳涂料，并将其涂覆在抽油管外壁上作为地下热源的热传导载体，将地下热源的热量高效地传导到地表附近的抽油管处，同时在相邻的抽油管连接处设置保温效果优异的密封结构以及在石墨烯/碳涂料和密封结构的外面增设隔热结构，阻止抽油管内的热量散失，防止石油发生蜡化现象，保证开采出石油的输送效率。
本发明可获得一种施用于抽油管上的导热和保温方法。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式一种施用于抽油管上的导热和保温方法，按以下步骤进行：
将石墨烯/碳涂料均匀涂覆在抽油管管壁以及相邻的抽油管连接处的密封结构上，并且在抽油管底部处的石墨烯/碳涂料上面铺设若干条石墨片，同时在石墨片的表面均匀涂覆石墨烯/碳涂料，所述石墨片的另一端与地下热源连接；然后在抽油管管壁以及相邻的抽油管连接处的密封结构的石墨烯/碳涂料上设置隔热结构，在两段隔热结构的对接处设置密封结构；待石墨烯/碳涂料风干后，完成抽油管上的导热和保温；所述密封结构包括从内到外依次设置的基础保温隔热层a和反射层a，所述隔热结构包括从内到外依次设置的内部填充有高温隔热涂层的隔热介质层、反射层b和基础保温隔热层b。
本实施方式的有益效果：
本实施方式一种施用于抽油管上的导热和保温方法，以石油焦、石墨烯和碳纳米管为原料制备石墨烯/碳涂料，并将其涂覆在抽油管外壁上作为地下热源的热传导载体，将地下热源的热量高效地传导到地表附近的抽油管处，同时在相邻的抽油管连接处设置保温效果优异的密封结构以及在石墨烯/碳涂料和密封结构的外面增设隔热结构，阻止抽油管内的热量散失，防止石油发生蜡化现象，保证开采出石油的输送效率。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同点是：所述的石墨烯/碳涂料按照以下步骤制备：将石油焦升温至950～1100℃，并在950～1100℃的温度条件下煅烧35～45min，煅烧结束后冷却，再粉碎成颗粒，过200目筛，得到石油焦颗粒；将1～3份漆油和1～2份粘合剂混合，并在60～70℃的温度条件下搅拌20～30min，得到混料a；将5～10份石油焦颗粒、1～10份石墨烯、1～5份碳纳米管、3～5份分散剂和2～7份金属粉混合均匀后，置于球磨机内球磨15～25min，得到混料b；向混料b内加入0.1～0.5份催干剂、0.3～0.6份二氧化硅和45～65份乙醇，经砂磨机处理15～25min，得到混料c；将混料c加入到混料a中，充分搅拌后置于高速研磨机内，研磨15～25min，得到石墨烯/碳涂料。
其他步骤与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同点是：将石油焦升温至1000℃，并在1000℃的温度条件下煅烧40min，煅烧结束后冷却，再粉碎成颗粒，过200目筛，得到石油焦颗粒。
其他步骤与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同点是：将3份漆油和2份粘合剂混合，并在65℃的温度条件下搅拌25min，得到混料a。
其他步骤与具体实施方式一至三相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同点是：将10份石油焦颗粒、10份石墨烯、5份碳纳米管、5份分散剂和7份金属粉混合均匀后，置于球磨机内球磨20min，得到混料b。
其他步骤与具体实施方式一至四相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同点是：向混料b内加入0.5份催干剂、0.6份二氧化硅和65份乙醇，经砂磨机处理20min，得到混料c；将混料c加入到混料a中，充分搅拌后置于高速研磨机内，研磨20min，得到石墨烯/碳涂料。
其他步骤与具体实施方式一至五相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同点是：所述的抽油管共由12根管道组成，每根管道的长度为9.5m，所述密封结构为环状开口结构，密封结构沿开口位置套装在两段相邻管道的对接处，再做紧固处理；两段隔热结构沿轴向对接套装在抽油管上，密封结构沿开口位置套装在两段隔热结构的对接处，再做紧固处理。
其他步骤与具体实施方式一至六相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同点是：所述的基础保温隔热层a和基础保温隔热层b的材质为玻璃岩棉毡，基础保温隔热层a的厚度为5～10mm，基础保温隔热层b的厚度为15～20mm。
其他步骤与具体实施方式一至七相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一不同点是：所述的反射层a和反射层b的材质为镍基高温合金箔或铝箔玻纤布，反射层a和反射层b的厚度为0.2～0.3mm。
其他步骤与具体实施方式一至八相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一至九之一不同点是：所述的高温隔热涂层的材质为有机硅树脂，高温隔热涂层的厚度为2～6mm，采用真空浸渍手段将高温隔热涂层填充到隔热介质层的内部，隔热介质层的材质为氧化硅纤维或氧化铝纤维，隔热介质层的厚度为12～18mm。
其他步骤与具体实施方式一至九相同。
采用以下实施例验证本发明的有益效果：
实施例1：一种施用于抽油管上的导热和保温方法，按以下步骤进行：
一、将石油焦升温至1000℃，并在1000℃的温度条件下煅烧40min，煅烧结束后冷却，再粉碎成颗粒，过200目筛，得到石油焦颗粒；将3份漆油和2份粘合剂混合，并在65℃的温度条件下搅拌25min，得到混料a；将10份石油焦颗粒、10份石墨烯、5份碳纳米管、5份分散剂和7份金属粉混合均匀后，置于球磨机内球磨20min，得到混料b；向混料b内加入0.5份催干剂、0.6份二氧化硅和65份乙醇，经砂磨机处理20min，得到混料c；将混料c加入到混料a中，充分搅拌后置于高速研磨机内，研磨20min，得到石墨烯/碳涂料；
二、抽油管共由12根管道组成，每根管道的长度为9.5m，所述密封结构为环状开口结构，密封结构沿开口位置套装在两段相邻管道的对接处，再做紧固处理。将得到的石墨烯/碳涂料均匀涂覆在抽油管管壁以及相邻的抽油管连接处的密封结构上，并且在抽油管底部处的石墨烯/碳涂料上面铺设若干条石墨片，同时在石墨片的表面均匀涂覆石墨烯/碳涂料，所述石墨片的另一端与地下热源连接；然后在抽油管管壁以及相邻的抽油管连接处的密封结构的石墨烯/碳涂料上设置隔热结构，两段隔热结构沿轴向对接套装在抽油管上，密封结构沿开口位置套装在两段隔热结构的对接处，再做紧固处理。待石墨烯/碳涂料风干后，完成抽油管上的导热和保温，经过测试，整个抽油管的最大温降仅为5℃，可见保温效果显著，基本避免了石油在传输过程的蜡化现象，并且导热效果极佳。
所述密封结构包括从内到外依次设置的基础保温隔热层a和反射层a，所述隔热结构包括从内到外依次设置的内部填充有高温隔热涂层的隔热介质层、反射层b和基础保温隔热层b。
所述的基础保温隔热层a和基础保温隔热层b的材质为玻璃岩棉毡，基础保温隔热层a的厚度为10mm，基础保温隔热层b的厚度为20mm。
所述的反射层a和反射层b的材质为镍基高温合金箔，反射层a和反射层b的厚度为0.3mm。
所述的高温隔热涂层的材质为有机硅树脂，高温隔热涂层的厚度为6mm，采用真空浸渍手段将高温隔热涂层填充到隔热介质层的内部，隔热介质层的材质为氧化硅纤维，隔热介质层的厚度为18mm。
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