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海洋平台介绍

作者:高考题库网
来源:https://www.bjmy2z.cn/gaokao
2021-02-13 18:57
tags:

-

2021年2月13日发(作者:投保)


国际浮式生产储油卸油船(


FPSO


)发展态势


:


FPSO



Floating


Production


Storage


and


Offloading



浮式生产储油卸油船,


它兼有生产、


储油和 卸油功能,油气生产装置系统复杂程度和价格远远高出同吨位油船,


FPSO

< p>
装置作为


海洋油气开发系统的组成部分,一般与水下采油装置和穿梭油船组 成一套完整的生产系统,


是目前海洋工程船舶中的高技术产品。



韩国船企对


FPSO


建造具有较强规模 效应。


如现代重工专门建有


FPSO


海 洋项目生产厂,


已交付了


6


艘大型


FPSO


;三星重工手中持有


5

< p>
艘大型


FPSO


订单;大宇造船海洋工程公司则< /p>


是全球造船企业中建造海上油气勘探船最多的企业,


2005


年承接海洋项目设备订单计划指


标是


17< /p>


亿美元。据海事研究机构(


DW


)预计, 未来


5


年内


FPSO

< br>新增需求将会达到


84


座,


投资 额约为


210


亿美元。



FPSO


主要技术结构表:


FPSO


主要技术结构



FPSO


主要结构



功能



系泊系统





主要将


FPSO


系泊于作业油田。


FPSO


在海域作业时系泊系统多采用一个或


多个锚点、一



根或多根立管、一个浮式或固定式浮筒、一 座转塔或骨架。


FPSO


系泊方式有永久系泊

< br>和



可解脱式系泊两种;



船体部分:



既可以按特定要求新建,也可以用油轮或驳船改装;



生产设备:



主要是采油和储油设备,以及油、气、水分离设备等;



卸载系统





包括卷缆绞车、软管卷车等,用于连接和固定穿梭油轮,并将


F PSO


储存


的原油卸入穿梭



油轮。


其作业原理是通过海底输油管线把从海底开采出的原油传输到


FPSO


的船上进行



理,然后将处理后的原油储存在货油舱内,最后通过卸载系统输往穿梭油轮。



配套系统:




FPSO


系统配置上,外输系统是其关键的配套系统。



FPSO


主要优点随着海洋油气开发、


生产向深海不断进入,


FPSO


与其它海洋钻 井平台相


比,优势明显,主要表现在以下四个方面:




1


)生产系统投产快,投资低,若采用油船 改装成


FPSO


,优势更为显著。而且目前很

< br>容易找到船龄不高,工况适宜的大型油船。




2


)甲板面积宽阔,承重能力与抗风浪环境能力强,便于生产设备布置 ;




3


) 储油能力大,船上原油可定期、安全、快速地通过卸油装置卸入穿梭油船中运输


到岸上, 穿梭油船不仅可与


FPSO


串联,也可傍靠

FPSO


系泊。最新


FPSO


还具 备了海上天然


气分离压缩罐装能力,提高了油田作业的经济性。




4


)应用灵活,移动方便,其海上自 航能力是其它海洋平台系统所不具备的,因此,


FPSO


可根据 作业需要和实际情况迅速转换工作海域和回厂检修。



FPS O


技术发展趋势随着科技发展和海上作业难度加大,海洋油气开采工程装备正在向


大型化、自动化、专用化方面发展,同时国际海事组织


(IMO)


对涉海船舶产品的安全、环保


等方面的要求也越来越严格,当前


FPSO


设备的技术发展主要体现在以下五个方面:




1


)建造技术向模块化 发展,周期缩短



早期建造


FPSO


基本上都是在船体结构建成后,在甲板上安装各种生产设备、


主 电站和


热站等,建造一艘


FPSO


通常 需要


20


个月或更长时间。目前,


FP SO


建造已开始采用了模块


化生产工艺,船体结构和上部设施可 以同时施工建造,使得


FPSO


建造周期可缩短至


10-14


个月。



(< /p>


2


)定位系泊技术创新,动力配置加大



新一代


FPSO


装置的系泊多为转塔式 多点辐射状系泊,


有的还在艏艉配备多个侧向推进


器,发展了第 三代动力定位技术


(DPS-3)


。多点系泊采用锚链和钢缆相 组合,也有采用高防


腐蚀的高强度聚脂纤维和锚链相组合的方式;根据当前


FPSO


船体尺寸增大以及作业能力增


强的特点,新 建的


FPSO


也相应配备了强大的动力系统,并设计采用侧推螺 旋桨技术以提高


大尺寸船体在强风暴下的生存能力,确保正常航行时的快速性能。




3


)降低油耗 、循环利用



过去


FPSO


生产的原油主要靠穿梭油船外输,


油田中生产的天然气在不值得铺设海底 管


线的情况下,


只能将价值昂贵的天然气经分离处理后通过


FPSO


的火炬将其烧掉;


现在,


FPSO


具有将天然气处理并转换成压缩天然气外输能力,


即将海上采集的天然气压缩后用罐装,



用船舶外输 ,或管道输运。




4


)石油生产能力不断加强



2003


年据《


maritime



reporter


and


engineering


news


》杂志报道,新加坡远东利文


斯顿船 厂为挪威国家石油公司建造的”NORNE”号


FPSO



原油日处理能力达到了


3.5


万立方



(



22


万桶


)



2005


年,大宇接获了世界上规模最大的一艘


FPSO

船订单,造价


9.78


亿美


元,该 船可以储存石油


216


万桶,将在水深


1400


米的深海区作业。




5



FPSO


新概 念船正在加速研发



为了解决环境污染问题,


提高


FPSO


系统的环保性能,


世界上出现了


LPGFPSO(


浮式液化

石油气生产储卸船


)


新概念船;如日本石川岛播磨重工正在 建造世界上第一艘


LPGFPSO


,一


家瑞士公司已和日本三井重工及石川岛播磨重工签订了该船单点系泊技术、


采购及建造服 务


合约。


另外,


近海油气工业界也在不 断进行探索,


试图把油气钻井设备并入


FPSO



变为


FDPSO



业内专家分析认为,随着世界各国石油需求量的快速增长,新一代


FPS O


技术将不断涌现。



我国自主研发的


FPSO



FPSO



Float Production Storage and Offloading


,中文是海上 浮式生产储油船。


FPSO


是对开采的石油进行油气分离、处理 含油污水、动力发电、供热、原油产品的储存和


运输,


集人员居 住与生产指挥系统于一体的综合性的大型海上石油生产基地。


与其他形式石


油生产平台相比,


FPSO


具有抗风浪能力强、


适应水深范围广、



/

卸油能力大,


以及可转移、


重复使用的优点,广泛适合于远 离海岸的深海、浅海海域及边际油田的开发,目前,已成为


海上油气田开发的主流生产方 式。



FPSO


始于


20


世纪


70


年代中期。它具 有两个特点:一是体型庞大,船体一般从


5


< br>30


万吨,一艘


30


万吨的


FPSO


甲板面积相当于


3


个足球场。二是功能较多,


FPSO


集合了各种


油田设施,对油气水实施分离处理和原油储存,故被称为



海上工厂





油田心脏




FPSO


主要由船体、负责油气生产处理的上部模块和水下单点系泊系统三部分组成,一般适用于


20



2000


米不同 水深和各种环境的海况,通过固定式单点或悬链式单点系泊系统固定在海


上,可随风、浪 和水流的作用进行


360


度全方位的自由旋转,规避风浪带来的 破坏力。



中国船舶工业集团公司第


708


研究所


(以下简称


708


所)


是我国进行


FPSO

设计的主要


单位,建造


FPSO


的 主要造船厂有上海外高桥造船有限公司,上海沪东船厂,上海江南造船


厂,大连新船重工 船厂等。目前,


FPSO


的自主化程度已经很高,压力容器、泵 类、吊机、


空压机、锅炉、应急


/


备用 发电机、污水处理设备、消防救生设备、高低压盘、电缆、普通


仪表、单点主体部分,已 经全部实现自主化,


主发电机、大型流量计、中央控制系统设备、


惰气发生器、单点关键部件等仍依靠进口




我国第一艘


FPSO-52000




渤海友谊



号由


708


所设计、


上海外高桥造船有限公司建造,



***7


月完工并投入海上油田生产。上海 外高桥造船有限公司建造的


30


万吨级


FPSO


海洋


石油


117




,是我国承接吨位最大,造价最高,技术最新的< /p>


FPSO


,造价


2.4

< br>亿美元,日加


工原油


19


万桶、


储油量


200


万桶。目前,我国已经成 为全球最大的


FPSO


制造与应用国,所


拥有的


FPSO


数量与总吨位均居世界首位。




Spar


平台(深水浮筒平台)



Spar


平台(深水浮筒平台)属于顺应式平台的范畴,被广泛应用 于人类开发深海的事


业中,担负着钻探、生产、海上原油处理、石油储藏和装卸等各种工 作,成为当今世界深海


石油开采的有力工具。


1961


年,在北海海域建造的一座浮动式工具平台,主要用于海洋研


究工作。< /p>


20


世纪


70


年代,


Royal


Dutch


Sh ell


公司又在北海的中等水深中建造了一座


Brent


Spar


平台,用作石油的储藏和装卸中心。不过,早期建造的


Spar


平台结构与当前深海油气


开发使用 的


Spar


平台相比还是有区别的。一般来讲,现代

< p>
Spar


平台都具有以下几个特征


(如下图所示 ):




Spar


平台示意图



1.


现代


Spar

< br>平台的主体是单圆柱结构,垂直悬浮于水中,特别适宜于深水作业,在


深水环境中 运动稳定、安全性良好。


Spar


平台主体可分为几个部分,有 的部分为全封闭式


结构,有的部分为开放式结构,但各部分的横截面都具有相同的直径。 由于主体吃水很深,


平台的垂荡和纵荡运动幅度很小,


使得


Spar


平台能够安装刚性的垂直立管系统,


承担钻探、


生产和油气输出工作。



2.


Spar


平台的中心处开有中央 井,


中央井内装有独立的立管浮筒,


具有良好的灵活性。


生产立管上与平台上体的控井和生产处理设施相连,向下则一直延伸到海底油井。


Spar



台的油气产品有两种输出方式,它既可以 通过柔性输油管、


SCR


立管或顶紧张式立管将油气

< p>
产品直接输送到海底管道系统,也可以将石油储藏在


Spar

< p>
平台的主体中,然后用油轮将石


油向岸上运输。由于采用了缆索系泊系统固 定,使得


Spar


平台十分便于拖航和安装,在原


油田开发完后,


可以拆除系泊系统,


直接转移到下一 个工作地点继续使用,


特别适宜于在分


布面广、出油点较为分散 的海洋区域进行石油探采工作。



Spar Platforms


Spar


Platforms,


moored


停泊


to


the


seabed


like


the


TLP,


but


whereas


the


TLP


has


vertical tension tethers


范围


the Spar has more conventional mooring lines. Spars


have been designed in three configurati***: the


conventional



cylindrical


hull,


the



truss


spar



where


the


midsection


is


composed


of


truss


elements


connecting the upper buoyant hull (called a hard tank) with the bottom soft tank


containing permanent ballast, and the


cell spar



vertical cylinders. The Spar may be more economical to build for small and medium


sized rigs than the TLP, and has more inherent stability than a TLP since it has


a large counterweight at the bottom and does not depend on the mooring to hold it


upright.


It


also


has


the


ability,


by


use


of


chain-jacks


attached


to


the


mooring


lines,


to move horizontally over the oil field.


The


first


Spar


was


Kerr-McGee's


Neptune,


which


is


a


floating


production


facility


anchored in 1,930 feet (588 m) in the Gulf of Mexico. Dominion Oil's Devil's Tower


is


located


in


5,610


feet


(1,710


m)


of


water,


in


the


Gulf


of


Mexico,


and


is


the


world's


deepest spar. The first (and only) cell spar is Kerr-McGee's Red Hawk.



SPAR


Oil and gas exploration in deep water has accelerated the need of ocean


structures


suitable


for


these


depths.


A


spar


platform


is


such


a


compliant


floating


structure


used


for


deep


water


for


the


drilling,


production,


processing


and


storage


of ocean deposits. The follows


gives a review


on the technical development of spar


platform, including the research on dynamic resp***e, mooring system, fatigue and


coupled analysis and the design of heave plate and strake configuration.


深海油气资源的大量开发加速了对适应深水环境的平台结构物的需求。


Spar


平台是一


种用于深海环油气开采、生产、处理加工和储存的海洋结构物。 下文介绍


Spar


平台的发展


趋势及其 关键技术的研究


,


包括平台动力响应、系泊系统、疲劳分析、耦 合分析以及垂荡板


和侧板的设计研究。



This paper presents a type of mini spar platform in deep water, which can be


used


in


the


area


of


South


China


Sea.


A


detailed


study


of


the


motion


resp***e


is


carried


out


in


frequency


domain.


And


effect


of


water


depth


and


tendon


pretension


on


the


motion


resp***e has been analyzed. The conclusion obtained from the paper is worthy of


reference to conception design of spar platform in deep water.


以南海


S7


海域为背景


,


提出一种深水轻型单柱平台


(mini- sparplatform)


,


并对其在

频域内的运动响应进行了详细的研究


,


还分析总结了水深 及系索预张力的变化对平台运动


性能的影响。所得结论对深水单柱平台的概念设计具有一 定的参考价值。



production


in


recent


2


decades.


Special


attention


is


paid


to


the


FPSO



(Floating


Production Storage Offloading),


TLP


(Tension Leg Platform),


Spar


Platform and


Floating Tower Platform


.


21


世纪将更加重视深海石油的开发。本文回顾了近二十年来有关深 海石油开发装置的



发展


,

< p>
简要介绍单体浮式生产系统


(FPSO),


张力腿 平台


(TLP),


单柱平台


(Spar



Floating


Tower)< /p>


的情况。随着科学技术的不断发展及深海石油开发经验的积累


,< /p>


浮式生产系统将更趋


完善。



SPAR


平台的照片!




这是第一个由非


ABS


Class



spar,

< p>
在马来西亚,


technip


设计,


MSE


制造,


DnV


Classed.


好像叫


Keikh?






海洋采 油


SPRA


平台组件




SPAR



KMG


(科麦奇)的,世界上第一个


Truss Spar. Truss


中间的横隔板可以起到


Damper


的作用,


能显著降低


Spar


的垂直方向的运动。


取消了大直径的圆筒也改善了整个


Spar


涡激震动(


VIV


< br>vortex induced vibration)


的特性。随后还出现了


cell spar,


由多个小


圆桶连接在一起,


hydrodynamic


性能也有提高。



VIV


现在是


Spar


最头痛 的问题。上图中的


strake


就是用来降低

< br>VIV


的。



Truss SPAR



SPAR


平台的设计图





SPAR


平台原理图



至今为止,


共出现了


3


种形式 的


SPAR



分别为:


Classic


Spar(


传统

< br>Spar)



Truss


Sp ar


(桁架式


Spar


)、

< p>
Cell Spar


(多柱式


Spar


)。



< br>Spar


平台(深水浮筒平台)现场组装的图片



海洋钻井平台系统的组成



半潜式的系统,



总的来说,平台的系统有点和普通的船舶相似,它们是:



1


,压载系统


ballast system


2


,消防系统,


fifi system ,


包含


fire water system , water mist system ,


delugesystem, foam system,


co2 extinguishsystem, water spray system


按照每个平台基本设计的不同,会有其


中的几个。



3


,舱底水系统,


bilge system


4


,海水冷却系统,


sea water cooling system


5


,淡水冷却系统


fresh water cooling system


6


,燃油系统


fuel oil system


7


,润滑油系统


lub oil system


8


,主机排烟系统


exhaust system


9


,废油系统


,waste oil and sludge system


10


,透气溢流系统


vent and overflow system


11


,测深系统


souding


system


包含


manual


soundong


system


或者


remote


sounding


system


12


,启动空气系统


starting air system


13


,平台空气系统,


rig air system


14


,仪表与控制空气系统


instrument air system


15


,饮用水系统,


potable system


16


,生活水排放系统


sanitary discharege system


17


,生活水供给系统


sanitary supply system


18


,盐水系统


brine system


19


,钻井水液系统,


drill water system


20


,钻井基油系统,


base oil system


21


,泥浆供给系统


mud supply system


22


,高压泥浆排出系统


mud discharge system


23


,泥浆处理系统


mud process system


24


,泥浆真空系统


mud vacuum system


25


,井口控制系统


subsea control system


26


,分流器,高压管系系统


hp manifold and diverter system


27


,灌井系统


trip tank system


28


,除气系统


mud gas separator system


29


,测井系统


well test system


30


,隔水套管张紧系统


riser tensioner system


31


,液压系统


hydaulicoil system


32


,泥浆混合系统


mud mixing system

-


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本文更新与2021-02-13 18:57,由作者提供,不代表本网站立场,转载请注明出处:https://www.bjmy2z.cn/gaokao/652121.html

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