浮式生產(chǎn)儲油裝置

1、浮式生產(chǎn)儲油裝置(FPSO)及其系泊系統(tǒng)二十一世紀是海洋世紀。開發(fā)海洋已成為全球產(chǎn)業(yè)進步的重要標志。海洋經(jīng)濟也成為國民經(jīng)濟的新增長點。世界海上油氣開發(fā)支出分析表明。全球在深水(深度超過500m)方面的資本支出將由2001年的56億美元，增至2005年的106億美元，主要用于深水平臺、浮式生產(chǎn)設(shè)施、水下生產(chǎn)系統(tǒng)及海底管道。預計未來5年。油氣田開發(fā)將采用123個浮式生產(chǎn)系統(tǒng)。總計達420億美元。主要分布在西非、拉美及亞洲。隨著海洋產(chǎn)業(yè)的高速

2、興起，海洋工程裝備成為世界主要造船企業(yè)新的利潤增長點。當前用于海洋油氣鉆采的海洋工程裝備主要包括兩大類：海上浮動鉆井平臺和海上浮式生產(chǎn)設(shè)施。浮式生產(chǎn)設(shè)施主要包括：半潛式生產(chǎn)平臺(SEMI)、張力腿生產(chǎn)平臺(TLP)、單圓柱生產(chǎn)平臺(SPAR)和浮式生產(chǎn)儲油船(FPSO)。浮式生產(chǎn)設(shè)施發(fā)展于上世紀70年代中期。當時全球僅有少量改裝而成的FPSO。隨著海洋油氣資源開發(fā)逐漸從近海大陸架地區(qū)向深海轉(zhuǎn)移80年代起浮式生產(chǎn)設(shè)施開始快速發(fā)展。全球浮式

3、生產(chǎn)設(shè)施從80年代初的l0座左右增加到90年代初的35座。2000年進一步增加到約124座。2005年達到177座。在浮式生產(chǎn)裝置中。FPSO將是需求熱點。1997年初全球FPSO總量為36艘。到2006年底FPSO數(shù)量可達到119艘。IMA研究公司預測。未來五年浮式生產(chǎn)設(shè)施建造訂單中FPSO所占比例為70％左右。大致為70—80艘，其中改裝FPSO占大多數(shù)。二、浮式生產(chǎn)儲油裝置二、浮式生產(chǎn)儲油裝置(FPSO)(FPSO)的組成的組成浮

4、式生產(chǎn)儲卸油系統(tǒng)是英文FloatingProductionStaglOffloadingSystem的直譯。有時簡稱浮式生產(chǎn)系統(tǒng)。我國大多稱其為浮式生產(chǎn)儲油裝置。簡稱FPSO。FPSO將采油平臺開采的海底原油進行油水氣處理后注入貨油艙臨時儲存。再由輸送油船運走。是集海上油氣生產(chǎn)、儲存、外輸、生活、動力于一體的長期系泊于固定海域的浮式生產(chǎn)系統(tǒng)(圖1)。FPSO是一個技術(shù)密集的海上采油的重要設(shè)施。通過單點系泊系統(tǒng)固定在海上?？呻S風、浪、流的

5、作用進行360度全方位自由旋轉(zhuǎn)，適用于深水油田開發(fā)，作業(yè)水深可達2000米以上。FPSO是由上部模塊、船體和系泊系統(tǒng)三個部分組成，而實際上FPSO的組成與其功能密不可分：上部生產(chǎn)模塊一般在主甲板以上，相當于一座陸上的生產(chǎn)廠，設(shè)置油氣生產(chǎn)和污水處理所需要的設(shè)備；船體儲油艙室在主甲板以下的艙室除壓載水艙、燃油艙、淡水艙、機泵艙和部分與生產(chǎn)模塊相關(guān)的工藝艙室外，很大部分艙室用來儲存經(jīng)處理的合格原油；系泊系統(tǒng)將FPSO的船體與海底連接，調(diào)節(jié)在風

6、、浪、流作用在熱帶風暴易發(fā)海域，風暴來臨之前，所有船員應(yīng)撤離工作地點。因此轉(zhuǎn)塔應(yīng)該固定在船艏或其附近處，此時不需要推進器的協(xié)助船體就可隨著外力自行轉(zhuǎn)動，這就大大地增強了系泊系統(tǒng)的可靠性。在轉(zhuǎn)塔附近，沿著錨鏈引入潛水式浮筒，可以有效地減小因搖艏而引起的錨鏈動張力。一般來說，對等分布的系泊模式用于基于半潛式的可移動鉆井船(MODU)上，因為半潛式船體在任何方向所受的環(huán)境載荷都基本相同。所以也就沒有必要讓半潛式船體轉(zhuǎn)到受力最小的方向上。另外，

7、在MODU上只有一個鉆井立管，很少與錨鏈布置發(fā)生沖突。FPSO上可以通過轉(zhuǎn)塔裝有很多立管，錨鏈和立管的數(shù)量受到轉(zhuǎn)塔大小的限制，錨鏈的布置可能和立管產(chǎn)生沖突，為了減少這種沖突，通常采用分組系泊模式(圖3)。另一種是對等分布系泊模式(圖4)。二者相比，單鏈最大受損情況下，分組系泊模式錨鏈的最大張力要小20％左右，最大偏移量要小5％左右。因此，分組系泊模式提供了更好的錨鏈張力余量，即在錨鏈張力上有更高安全系數(shù)，以防止系泊系統(tǒng)發(fā)生故障。3、FP

8、SOFPSO錨鏈結(jié)構(gòu)錨鏈結(jié)構(gòu)錨鏈通常是由鏈和繩索構(gòu)成的，考慮到不同的設(shè)計要求，有時需要引入潛水式浮筒或浮塊，以減小自身重力的影響。在水深不超過100m的淺水中，全部錨鏈都可以使用上。為了節(jié)約成本，對于長期固定的錨鏈系統(tǒng)，接地的部分可以用較輕的金屬繩索替代。在深水中(水深超過300m)，錨鏈中的懸浮部分通常是由金屬繩索構(gòu)成的(圖5)，以增加剛度。減小錨鏈的最大張力。在極度深水區(qū)域(水深超過2000m)，即使是常規(guī)的鏈—索混合式的錨鏈也顯得