石油钻井平台清洗剂、制备、使用及清洗系统
技术领域
本发明涉及石油钻井平台清洗技术领域，尤其是涉及一种石油钻井平台清洗剂、制备、使用及清洗系统。
背景技术
如今对石油及天然气的需求量日益增长，海上石油钻井平台的数量也持续增多，石油钻井平台的表面及钻头都容易附着有大量的石油原油，钻头上附着较多的石油原油会影响正常作业，降低石油开采效率；平台表面附着的原油也影响人的走动和设备的搬运，时间久了原油积累过多会影响工人的正常作业。
使用日常购买的清洗剂清洗，清洁能力很差，而且还要特别小心清洗剂不能流入海中，油污排到海中会。目前全球环保意识越来越强，尤其是我国海上监控系统比较强大，一旦海中出现污染物，很快就会被发现，而肇事者也会受到严厉的惩罚。
因此，急需能够简单快速清洁石油钻井平台上的原油，又不会污染海水的清洁剂或清洁方法。
发明内容
本发明的目的一是提供一种石油钻井平台清洗剂，能够更快更好的清洁石油钻井平台的原油，而且不容易污染海水。
本发明的上述发明目的一是通过以下技术方案得以实现的：一种石油钻井平台清洗剂，包括以下组分及重量配比：
无机碱5-8份
一元羧酸和琥珀酸3-8份
聚醚类表面活性剂3-5份
水60-70份
其中无机碱的重量份与聚醚类表面活性剂的重量份之比大于1.3；
一元羧酸和琥珀酸的重量份均在1份以上，一元羧酸和琥珀酸的重量份均小于无机碱的重量份。
通过采用上述技术方案，本发明中，一元羧酸、琥珀酸都能和无机碱发生中和反应，分别形成一元羧酸盐、琥珀酸盐，经研究发现，一元羧酸盐和琥珀酸盐能够在吸附在钢表面形成一层保护膜，对钢表面有短暂的防护作用，在清洗过程中对石油钻井平台的钢结构无腐蚀作用，清洗原油的效果也很好；此外一元羧酸、琥珀酸也有一定的增溶作用。聚醚类表面活性剂在本发明中有很好的清洗分散作用。
经过实验发现常温下清洗剂各组分的溶解性很好，溶液未出现分离现象；而且在加热后对原油的溶解性也很好，等将溶解原油的混合液收集起来并冷却到室温后，原油会与清洗剂分离，便于回收清洗剂和原油，实现了清洗剂的重复利用和原油的回收利用，更加节能环保。
采用上述组分及配比泡沫不会很多，清洗的更加方便，回收也更加方便。
本发明进一步设置为：一元羧酸和琥珀酸的重量份之和大于聚醚类表面活性剂的重量份。
通过采用上述技术方案，经试验发现，采用以上配比清洗剂稳定性好，清洗效果更好，回收情况也更好。
本发明进一步设置为：所述聚醚类表面活性剂的HLB值为10-11。
通过采用上述技术方案，本发明使用水作为溶剂，更加环保，成本相对也比较低，HLB值过低会影响聚醚类表面活性剂的溶解速度甚至是否完全溶解；HLB值过高对原油的溶解性下降，需要清洗的时间加长，经大量实验后发现，当HLB值为10-11时，聚醚类表面活性剂与水溶解性更好，而且加热后对原油的溶解性也很好，清洗时间更短；使用以上聚醚类表面活性剂泡沫不会太多，回收更方便。
本发明进一步设置为：所述聚醚类表面活性剂为LF221、LF305、LF403中的一种或两种以上组合。
通过采用上述技术方案，LF221、LF305、LF403都是相对低泡的非离子表面活性剂，更方便清洁使用和回收；能够耐强碱，应用于本发明不会分解影响清洁效果；而且三种表面活性剂具有高洗涤、润湿和污垢分散能力，应用于本发明，清洁原油的能力很强。另外三种都是环保试剂，也更加环保。
尤其是LF305、LF403稳定性更好，清洁能力也更强一些。
本发明进一步设置为：一元羧酸可以为异壬酸或异辛酸中的一种或两种。
通过采用上述技术方案，经试验发现，应用于本发明异壬酸或异辛酸的分子量比较适中，既能溶于水，又可以在钢结构表面形成一定厚度的油膜，防护效果更好。
本发明的目的二是提供一种石油钻井平台清洗剂的制备方法，制备方法简单，而且能够制备出更快更好的清洁石油钻井平台的原油，而且不容易污染海水的清洗剂。
本发明的上述发明目的二是通过以下技术方案得以实现的：石油钻井平台清洗剂的制备方法，包括以下步骤：
S1在水中加入无机碱，再加入一元羧酸和琥珀酸混合均匀；
S2混合均匀后再加入聚醚类表面活性剂混合均匀。
通过采用上述技术方案，先将无机碱加入水中，无机碱很快溶解，水温增加，再加入一元羧酸和琥珀酸进行中和反应，反应更加迅速，有利于降低时间成本；中和反应完成后再加入聚醚类表面活性剂更好溶解。
本发明进一步设置为：S1无机碱与一元羧酸和琥珀酸中和反应，表面没有悬浮油后再加入聚醚类表面活性剂。
通过采用上述技术方案，表面没有悬浮油后表面中和反应完全，而且医院羧酸或琥珀酸也没有过量，此时加入聚醚类表面活性剂溶解的更快。
本发明的目的三是提供一种石油钻井平台清洗剂的使用方法，使用方法简单，能够更快更好的清洁石油钻井平台的原油，而且不容易污染海水。
本发明的上述发明目的三是通过以下技术方案得以实现的：石油钻井平台清洗剂的使用方法，包括以下步骤：
步骤1将上述方案中的清洗剂用水稀释后加热到50-60℃；
步骤2趁热喷洒到待清洗处软化石油原油；
步骤3趁热将清洗剂和软化后的石油原油吸到回收装置内。
通过采用上述技术方案，清洗剂后面可以使用海水稀释，前期方便运输，而且可以根据石油钻井平台上原油量，兑合适浓度的清洗剂，清洗效果更好；清洗剂加热后能够更快的软化原油，溶解原油，清洗效率更高。
趁热喷洒清洗剂清洗效果更好，趁热回收清洗剂和原油的混合液回收更加方便，冷却后清洗剂和原油分离后也更方便分别回收。
本发明进一步设置为：步骤2中喷洒的压力为0.5-1MPa。
通过采用上述技术方案，喷洒的清洗剂有一定的压力，能够使清洗剂更快的渗透到原油的底层，清洗效果更好，清洁效率也更高。
本发明进一步设置为：步骤3中回收的清洗剂和软化后的石油原油冷却后清洗剂和石油原油分层，回收石油原油，清洗剂循环利用。
通过采用上述技术方案，清洗剂能够回收，不会污染海水，还能够降低成本；原油回收利用，更加节能环保。
本发明的目的四是提供一种石油钻井平台清洗系统，配合上述方案中的石油钻井平台清洗剂，能够更快快速高效的清洁石油钻井平台，提高清洁效率。
本发明的上述发明目的四是通过以下技术方案得以实现的：一种石油钻井平台清洗系统，包括用于上述方案中盛装石油钻井平台清洗剂的盛液装置，与盛液装置连通的喷洒头，盛液装置和喷洒头连通的管道上设有加热装置；还包括用于清扫原油的清扫刷和用于回收清洗剂和原油混合液的回收装置。
通过采用上述技术方案，盛液装置经过加热装置加热后再通过喷洒头喷洒出来，能够快速软化溶解原油，再加上清扫刷的清扫软化溶解更快；被软化溶解后的原油与清洗剂一起被吸入回收装置，冷却后即可进行分别回收，操作简便。
综上所述，本发明的有益技术效果为：
1.本发明中，一元羧酸、琥珀酸都能和无机碱发生中和反应，分别形成一元羧酸盐、琥珀酸盐，经研究发现，一元羧酸盐和琥珀酸盐能够在吸附在钢表面形成一层保护膜，对钢表面有短暂的防护作用，在清洗过程中对石油钻井平台的钢结构无腐蚀作用，清洗原油的效果也很好；此外一元羧酸、琥珀酸也有一定的增溶作用。聚醚类表面活性剂在本发明中有很好的清洗分散作用。
2.经过实验发现常温下清洗剂各组分的溶解性很好，溶液未出现分离现象；而且在加热后对原油的溶解性也很好，等将溶解原油的混合液收集起来并冷却到室温后，原油会与清洗剂分离，便于回收清洗剂和原油，实现了清洗剂的重复利用和原油的回收利用，更加节能环保。采用本发明的组分及配比泡沫不会很多，清洗的更加方便，回收也更加方便。
3.清洗剂后面可以使用海水稀释，前期方便运输，而且可以根据石油钻井平台上原油量，兑合适浓度的清洗剂，清洗效果更好；清洗剂加热后能够更快的软化原油，溶解原油，清洗效率更高。趁热喷洒清洗剂清洗效果更好，趁热回收清洗剂和原油的混合液回收更加方便，冷却后清洗剂和原油分离后也更方便分别回收。
4.盛液装置经过加热装置加热后再通过喷洒头喷洒出来，能够快速软化溶解原油，再加上清扫刷的清扫软化溶解更快；被软化溶解后的原油与清洗剂一起被吸入回收装置，冷却后即可进行分别回收，操作简便。
附图说明
图1为石油钻井平台清洗系统的结构示意图
图中：1.盛液装置；2、喷洒头；3、加热装置；4、清扫刷；5、回收装置；51、回收管。
具体实施方式
一种石油钻井平台清洗剂，包括以下组分及重量配比：
无机碱5-8份
一元羧酸和琥珀酸3-8份
聚醚类表面活性剂3-5份
水60-70份
其中无机碱的重量份与聚醚类表面活性剂的重量份之比大于1.3；
一元羧酸和琥珀酸的重量份均在1份以上，一元羧酸和琥珀酸的重量份均小于无机碱的重量份。
优选的一元羧酸和琥珀酸的重量份之和大于聚醚类表面活性剂的重量份。优选的聚醚类表面活性剂的HLB值为10-11，聚醚类表面活性剂为LF221、LF305、LF403中的一种或两种以上组合。优选的一元羧酸可以为异壬酸或异辛酸中的一种或两种。
石油钻井平台清洗剂的制备方法，包括以下步骤：
S1在水中加入无机碱，再加入一元羧酸和琥珀酸混合均匀；
S2混合均匀后再加入聚醚类表面活性剂混合均匀。
S1无机碱与一元羧酸和琥珀酸中和反应，表面没有悬浮油后再加入聚醚类表面活性剂。
石油钻井平台清洗剂的使用方法，包括以下步骤：
步骤1将上述方案中的清洗剂用水稀释后加热到50-60℃；
步骤2趁热喷洒到待清洗处软化石油原油；
步骤3趁热将清洗剂和软化后的石油原油吸到回收装置内。
优选的步骤2中喷洒的压力为0.5-1MPa。稀释时清洗剂和水的体积比为1:(15-20)。
优选的步骤3中回收的清洗剂和软化后的石油原油冷却后清洗剂和石油原油分层，回收石油原油，清洗剂循环利用。
以下结合表格和实施例对本发明作进一步详细说明。
一种石油钻井平台清洗剂，组分及重量配比见下表：
另外上述配方中都还包括65份水，水的份数随环境温度可以调整，以能够溶解其他组分为准。
实施例8
一种石油钻井平台清洗剂，实施例8与实施例3的不同之处在于氢氧化钠替换为氢氧化钾。
实施例9
一种石油钻井平台清洗剂，实施例9与实施例3的不同之处在于LF305替换为LF403。
实施例10
一种石油钻井平台清洗剂，实施例10与实施例3的不同之处在于LF305替换为LF403和LF305的混合物，且LF403和LF305的重量比为1:1。
实施例11
一种石油钻井平台清洗剂，实施例10与实施例3的不同之处在于异壬酸替换为异辛酸。
上述清洗剂的制备方法为：
S1在水中加入无机碱，再加入一元羧酸和琥珀酸混合均匀，无机碱与一元羧酸和琥珀酸中和反应至表面没有悬浮油；
S2混合均匀表面没有悬浮油后再加入聚醚类表面活性剂混合均匀。
本发明用实施例1-11、对比例1-13制得的清洗剂清洗钢结构表面的原油，石油钻井平台清洗剂的使用方法，包括以下步骤：
步骤1将上述实施例或对比例中的清洗剂用水稀释20倍后加热到50-60℃；
步骤2趁热喷洒到待清洗处软化石油原油，喷洒的压力为0.5-1MPa；
步骤3趁热将清洗剂和软化后的石油原油吸到回收装置内，回收的清洗剂和软化后的石油原油冷却后清洗剂和石油原油分层，回收石油原油，清洗剂循环利用。
将实施例1-11、对比例1-13制得的清洗剂进行稳定性、清洗效果、回收后重复使用情况进行测试，稳定性是指将各组分混合之后，观察清洗剂是否有分层现象，清洗剂配制好后，一天内出现明显分层现象的为不稳定清洗剂；清洗效果是在同等条件下用清洗剂清洗钢结构表面的原油，清洗后观察钢结构表面是否有有原油残留；清洗剂回收后重复使用的情况是指清洗剂清洗一次后待原油和清洗剂分层后将清洗剂进行回收，再加水稀释搅拌均匀后静置6小时后观察是否有分层现象。具体测试结果如下：
从上表的测试结果可以清楚的看出，实施例1-7中NaOH的重量份为5-8，LF305的重量份为3-5份，琥珀酸的重量份为1-3份，异壬酸的重量份为1-5份，且其中无机碱的重量份与聚醚类表面活性剂的重量份之比大于1.3；一元羧酸和琥珀酸的重量份均在1份以上，一元羧酸和琥珀酸的重量份均小于无机碱的重量份，制得的清洗剂稳定性都很好，清洗能力较好，无明显原油残留，尤其是实施例2-7，回收后加水稀释无明显分层现象。实施例3和实施例7的清洗能力尤为突出，清洗表面完全无原油残留。
实施例8将实施例3中的氢氧化钠替换为氢氧化钾；实施例9将实施例3中的LF305替换为LF403；实施例10将实施例3中的LF305替换为LF403和LF305的混合物，且LF403和LF305的重量比为1:1；实施例11中将实施例3中的异壬酸替换为异辛酸，对清洗剂的稳定性、清洁能力和回收情况并未有明显影响，综合指标都很好。
对比例2、4中未添加LF305，制得的清洗剂稳定性好，但是完全没有清洗能力，回收后加水稀释也很容易分层，不予采用；对比例1、5、6、8中均未添加琥珀酸，制得的清洗剂稳定性差，清洗能力差，有大面积原油残留，对比例1、5回收后加水稀释迅速分层，底层油较多，因此对比例8就未做回收测试；对比例3中LF305和琥珀酸均未添加，制得的清洗剂稳定性好，但是完全没有清洗能力，回收后加水稀释也很容易分层，不予采用；对比例7中未添加异壬酸，制得的清洗剂稳定性差，清洗能力差，有大面积原油残留，因此对比例7就未做回收测试；对比例9中异壬酸和琥珀酸均未添加，制得的清洗剂稳定性差，清洗能力差，有大面积原油残留，因此对比例9就未做回收测试。对比例10中氢氧化钠和LF305重量份相同，制得的清洗剂稳定性差，清洗能力差，有大面积原油残留，因此对比例10就未做回收测试；对比例11中氢氧化钠和LF305重量份比为1.3，制得的清洗剂稳定性差，清洗能力差，有大面积原油残留，因此对比例11就未做回收测试。对比例12中氢氧化钠和LF305重量份比为1.25，且氢氧化钠的重量份和异壬酸的重量份相等，制得的清洗剂稳定性差，清洗能力差，有大面积原油残留，回收后加水稀释迅速分层，底层油较多，因此不予使用；对比例13中，LF305的重量份较少，只有1份，制得的清洗剂稳定性很好，但是清洗能力较差，有明显原油残留，回收后加水稀释缓慢分层，底层油较少，不太适合推广使用。
此外本发明还将实施例1-11制得的清洗剂放置一个星期，依然没有明显分层现象。
实施例12
石油钻井平台清洗剂的使用方法，实施例12与实施例3的使用方法不同之处在于，步骤2中未加压喷洒，清洗过程中，原油的分散性不是很好，清洗时间至少加长50％。
实施例13
一种石油钻井平台清洗系统，包括用于盛装石油钻井平台清洗剂的盛液装置1，与盛液装置1通过管道连通的喷洒头2，盛液装置1和喷洒头2连通的管道上设有加热装置3；还包括用于清扫原油的清扫刷4和用于回收清洗剂和原油混合液的回收装置5，清扫刷4连接安装处的位置连通有回收管51，回收管51可将清洗剂和原油混合液吸入回收装置5内，更便于回收。盛液装置1经过加热装置3加热后再通过喷洒头2喷洒出来，能够快速软化溶解原油，再加上清扫刷4的清扫软化溶解更快；被软化溶解后的原油与清洗剂一起被吸入回收装置5，冷却后即可进行分别回收，操作简便。
