海洋平台知识集锦

[转] 海洋平台知识集锦2013-8-27 15:50阅读(0)转载自知秋一叶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艘大型FPSO订单；大宇造船海洋工程公司则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17亿美元。

据海事研究机构（DW）预计，未来5年内FPSO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FPSO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的船上进行处理，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：在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。

FPSO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，FPSO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。

（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，后用船舶外输，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3.5万立方米(计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FPSO技术将不断涌现。

我国自主研发的FPSOFPSO即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、储/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5～30万吨，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吨"渤海友谊"号由708所设计、上海外高桥造船有限公司建造，于1989年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号"，是我国承接吨位最大，造价最高，技术最新的FPSO，造价2.4亿美元，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。

FPSO的一些图片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。

20 世纪70年代，Royal Dutch Shell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 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平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产品直接输送到海底管道系统，也可以将石油储藏在 Spar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 PlatformsSpar 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 configurations: the "conventional" one-piece 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" which is built from multiple 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 themooring 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.SPAROil 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 response, 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。