文昌油田单点系泊系统海上安装
文昌油田群开发建设重要案例分析--教训案例
文昌油田群开发建设重要案例分析--失败案例案例一:文昌油田群长距离海缆送电问题产生的原因分析：文昌油田群电网在设计建造初期时并未考虑到油田长距离海缆送电时，电压等级较高，海底电缆产生的容性无功非常大，且没有考虑增加电抗器抵消海缆所产生的容性无功。
导致文昌油田群电力系统主要存在以下几个问题：1、主发电机长期处于进相运行状态。
2、轻载工况时，两台透平发电机并车运行仍无法实现直接对平台供电。
3、在正常生产时，当有一台透平发电机故障退出时，另外一台透平发电机因吸收的无功过大造成逆无功保护而工作停机，油田群失电停产。
4、在设备切换时，电网功率因素出现1的情况，易引起电网振荡、解裂。
5、海缆击穿情况时有发生。
从文昌油田群组网以来共发生过三次海缆击穿：2009年4月19日8-3A海缆故障；2009年5月15日距15-1A平台海缆接线箱18.3km处的海缆发生接地故障；以及最近一次是2010年2月1日15-1A平台海缆发生故障。
6、长距离海缆空载投切引起的过电压问题。
油田群失电停产事故后或者台风来临停产，需要采取黑启动措施。
其中重要的环节便是将空载线路合闸到电源上去，即长距离海缆空投，该操作在海缆上会产生过电压，易导致发电机自励磁或海缆击穿甚至整个黑启动过程失败等问题。
7、发电机自励磁问题。
FPSO与各平台、各平台之间均是由长距离的海缆进行电气上的连接，其等值电容大，当满足一定条件时，极易使发电机满足其自励磁产生的条件，易形成过电压和过电流，严重时将损害FPSO的发电机组，甚至损害FPSO及各平台上的电气设备。
改进建议：方法一：设计之初要将远距离海缆送电产生的容性无功因素考虑进去，对于超过一定距离的海缆需增加合适的电抗器抵消海缆投切时产生的容性无功。
方法二：远距离海缆输电还可以采用直流输电的办法来解决。
案例二：文昌油田群保温材料问题产生的原因分析：文昌油田群管线和压力容器的保温材料在设计建造初期时并未充分考虑到油田现场海上的气候条件，选用的保温工艺和材料不能很好的起到保温的作用，反而导致了管线和压力容器出现了非常严重的腐蚀问题，文昌油田群保温工艺和材料主要存在以下几个问题：1、固定保温层的铆钉为铝质，保温层的保护套为不锈钢材质，铝质铆钉很快就电化腐蚀掉；2、利用铆钉固定保温层不利于拆修；3、保温的固定不能对抗海上恶劣的台风气候，遇上台风时，损坏严重；4、岩棉对身体有害；5、保温的防水效果很差，保温内部进水，从而导致管线、压力容器、螺栓锈蚀严重。
系泊锚缆及锚链水下快速连接施工工艺_郭雷
1 引言浮式生产设施系泊系统是指将各类海上浮式设施系泊于海上，以实现钻完井、生产以及油气，电力及通信信号传输等各种功能的结构，其主要有两大部分组成，一部分是对浮式生产设施提供系泊恢复力的“系泊锚腿结构”，允许被风、浪、流共同作用下的海上浮式生产设施围绕系泊锚腿系统在一定范围内运动，组成系泊锚腿系统的构件包括锚、钢缆、锚链、纤维缆、连接件、配重块及中水浮筒等；另一部分是“转塔系统”，该部分结构将系泊锚腿提供的系泊力传递到浮式设施，转塔系统主要包括轴承、旋转头系统、支撑和连接结构[1]。
通常对于系泊系统锚腿安装，需要预先安装锚端结构，比如吸力锚或者锚桩，而锚端吊耳通常需要入泥，因此下锚链需要跟随锚端一起下水，并待铺设下锚缆之后，再将二者进行水下连接。
如何简单，快速，安全的进行水下连接，是整个项目非常关心的问题，不仅关系到施工安全，更涉及到工期及效益的问题。
本文以南海某油田单点系泊系统锚系安装为例，详细阐述了通过潜水员进行水下连接的施工流程，以及施工过程中用到的辅助结构。
2 锚系参数介绍本文所涉及到的系泊系统为中国南海东部某开发油田单点系泊系统结构，该单点锚端采用锚桩的形式，整个锚腿系统由锚桩、40m下锚链、965m下锚缆、220m上锚链（其中含40m配重链）及121m上锚缆组成，并由快速接头连接至单点浮筒。
图1是单点系泊系统锚腿结构图纸[3]。
图1 南海东部某油田单点系泊系统整个施工程序为先进行锚桩安装，40m下锚链随锚桩一起入水，待完成打桩之后，沿路由进行40m下锚链下放，并在下锚链浮筒端预留浮球标识。
接下来铺设965m 下锚缆及配重链部分，965m下锚缆锚桩端采用配重块作为起始铺设点，沿铺设路由进行下锚缆、上锚链、配重链及上锚缆下放[3]。
完成整个锚系的下放之后，接下来就要进行下锚链浮筒端及下锚缆锚桩端水下连接，以便对锚系进行张紧。
3 水下连接工艺锚缆及锚链水下连接，目的是需要将下锚链浮筒端卸扣连接至下锚缆锚桩端索接头，在确保锚链无打结及锚缆无过度扭转之后，进行下一步锚系张紧工作。
内转塔式单点系泊系统解脱施工方案研究
38随着海上油气勘探与生产的不断发展，越来越多的浮式生产储存卸油船舶6FPSO被部署在海上进行石油生产。
然而，这些FPSO在运营期间可能需要进行维修、保养、检查或重新部署等作业，这就需要对其进行单点解脱作业。
单点解脱作业是在确保安全的前提下对FPSO进行必要维护和操作的重要步骤。
它要求合适的设备、专业知识和详细的计划，以确保作业的顺利进行和成功完成。
以南海某油田的FPSO为例开展FPSO解脱方案研究，该FPSO的设计寿命一般为25年，但船体油漆的寿命最大为10到15年，因此，在连续在海上服役到油漆极限后后须从海上解脱进入船厂坞修。
南海某油田FPSO基本参数如表1所示。
表1 南海某油田FPSO基本参数内容数据单位内容数据单位船总长232.5m 水线间长254m 型宽46m 型深24.1m 设计吃水16m 结构吃水16.30m 排水量205，592t载重量155，054t1 内转塔式系泊系统简介单点系泊系统是一套内可解脱的永久系泊内转塔系泊系统，水下系泊系统共 9 条锚腿，分成 3 组互成 120°，每组 3 条锚腿。
每条锚腿的组成包括上钢缆、上锚缆、下钢缆、下锚链、桩锚结构等组成。
该系泊系统包括海底基盘系统、柔性立管、动态电缆、锥形浮筒、内转塔、滑环系统、液压系统、STP 浮筒锁紧机构、导向滚轮、浮筒提升绞车和各种公用系统等组成[1]。
内转塔式单点系泊系统水下布置图如图1所示，内转塔式单点系泊系统部分船上设备如图2所示。
图1 内转塔单点系泊系统水下布置图2 FPSO单点系泊系统船体布置2 解脱作业前准备在进行单点解脱作业之前，首先需要进行规划和准备工作，分析解脱作业的可行性和潜在内转塔式单点系泊系统解脱施工方案研究王明龙 林华春中海油能源发展股份有限公司湛江采油服务文昌分公司 广东 湛江 524057摘要：南海某油田浮式生产储存卸油船舶（FPSO）为内转塔式单点系泊系统（STP），以该内转塔式单点系泊系统解脱作业为例，开展适用于中国南海海域FPSO解脱施工方案研究，分析解脱施工中关键作业节点的施工方法，为今后南海海域FPSO解脱施工提供参考。
浮式生产储油装置(FPSO)运动姿态在线监测预警技术
浮式生产储油装置（FPSO）运动姿态在线监测与预警技术摘要：在现代海洋油田开发进程中，浮式生产储油装置（fpso）应用越来越广泛。
国家对海洋环境保护标准越来越高，对fpso的安全监控要求也在不断提高。
文昌13-1/2油田针对“南海奋进”fpso的特点，利用gps差分定位技术以及国际海事卫星宽带通信技术等高科技手段，成功构建了一套fpso运动姿态在线监测与预警系统，实现fpso运动姿态全天候（包括台风撤离无人值守状态）在线监测与预警功能，不间断储存fpso运动姿态数据，在提高fpso 装置安全性能同时，降低了fpso位置漂移而导致海底原油管线泄露的风险，也为后续的fpso运营及建造提供详尽的数据参考资料。
关键词：浮式生产储油装置（fpso）运动姿态 gps差分技术无人值守中图分类号：u674.38 文献标识码：a 文章编号：1674-098x （2012）12（b）-00-02海上浮式生产储油装置（fpso）（以下简称fpso）是许多海洋油田的核心，随着中海油成功建设“海上大庆”以及开始“二次跨越”建设的宏伟目标，fpso的数量在不断增加，现已遍布渤海及南海海域，fpso的安全高效运营管理成为海洋油田管理的重要课题。
现代fpso多采用单点系泊方式（spm， single point mooring）固定，单点上连接着原油管线以及动力电缆等重要设施。
一直以来，我们对fpso的整体运动轨迹以及单点系统动态实时位置缺乏有效的数据资料以及监测手段，无法快速确认fpso在安全的锚泊范围内，无法快速读取各种特变气候对fpso的影响。
特别是在fpso遭遇台风袭击时，作业人员全部撤离守护船也驶离后，fpso脱离了所有人的视线，处于完全失去监控的状态，无法得知fpso是否在单点系泊安全区域内，无法获取台风吹袭fpso时的最大风速以及fpso在台风下的真实运动轨迹，上述问题给相关决策带来了很大的困难与挑战。
近年来gps定位技术以及国际海事卫星宽带通信等高科技手段逐步在海上油田得到应用，对现场或远程实时掌握fpso一年四季在海风、海浪、海流等各种天气海况作用下的水平位移、垂荡高度、横摇、纵摇轨迹参数，对fpso的安全管理以及fpso的工程建造，都起到了十分重要的作用。
在役单点系泊FPSO新增柔性立管的安装技术及应用
0 引言柔性立管是连接海底管线与FPSO的通道，是海底管线的重要组成部分。
对于新建FPSO来说，柔性立管的安装属于常规作业。
由于油田后续开发的需要，已在位的FPSO需要接入新的柔性软管，以扩大整个油气田的生产规模，这时新增柔性立管的安装就需要采用不同的方法。
为了缩短安装周期，减少对油田生产的影响，往往存在许多的限制，如何安全快速地完成立管安装就成为技术难题。
该文以FPSO“海洋石油118”新增柔性立管的安装为例，对已在位的FPSO，如何快速完成新增立管的安装进行阐述。
1 APL型单点和柔性立管系统单点系泊系统SPM（Single point mooring system）的主要作用是将FPSO定点系泊在作业海域，FPSO可围绕单点浮筒自由旋转并具有风向标效应，在风浪流作用下FPSO在役单点系泊FPSO新增柔性立管的安装技术及应用傅文志 薛大智 刘耀江 彭海玲 王 昭（深圳海油工程水下技术有限公司，广东 深圳 518067）摘 要：单点系泊FPSO新增柔性立管的安装不同于FPSO就位前的新立管安装，其安装处于油田生产阶段，FPSO在位不解脱，因此安装工作必须尽可能地减少对油田生产的影响。
“海洋石油118”新增柔性立管的安装是国内首例在APL型单点系泊 FPSO不解脱、滑环组不移位情况下完成的动态立管铺设及提拉进入单点舱的安装作业。
其安装方法工程量较小，安装周期和停产时间短，对油田生产影响小，非常具有借鉴意义。
关键词：APL；在役单点系泊；FPSO；不解脱；柔性立管；安装技术中图分类号：U 653.2 文献标志码：A系统油路的最低点或相对低点开始注油，所以根据车辆设备、管路设置情况，我们选择系统中的最低点——液压控制单元压力测试接口K和辅助缓解单元压力测试接口KH 为排空注油的注油口与管路清洗注油设备出油口相连，系统中的最高点——制动夹钳的主压力测试口和辅助压力测试口为回油口与管路清洗注油设备回油口相连。
FPSO的主要特点分析_史腾腾
历史将会铭记１９７６年的一天，壳牌石油公司用一艘 ５９ ０００ ｔ的旧油轮改装成的世界上第一艘ＦＰＳＯ正式下水， 并于１９７７年将其应用在地中海卡斯特利翁油田（西班牙近 海）。从此ＦＰＳＯ正式登上了新兴的海洋油气开发的舞台。 ＦＰＳＯ海工结构诞生至今不过３０余年，但由于ＦＰＳＯ具有储 油多、投资省、可转移等优点，得到了迅猛发展。
１６
软刚臂式
１４
内转塔式
１０
内转塔式
２５
内转塔式
（可分离浸没式）
１５
内转塔式
１２
内转塔式
１０
内转塔式
１４
内转塔式
１５
内转塔式
１０
内转塔式
①② 详 见 3.2
作者简介：史腾腾，男，工程师，主要从事海洋石油工程的结构设计 工作。
1 FPSO的主要特点
ＦＰＳＯ船体结构的基本组成与油船没有本质的区别， 但是由于ＦＰＳＯ服役期间的工作特点和所处的环境不同， 在结构形式上与常规油船又有一定的差别。ＦＰＳＯ具有以 下特点：
作成箱型结构形式。每个模块支撑有四只支墩，其中两只 与支墩焊接，另外两只可沿船舶纵向滑动，并在可滑动的 支墩面板上设置横向挡块，以限定位置。该结构形式除了 继承壁式支墩的优点外，在相同恶劣的海况下，比壁式支 墩结构形式更为节省材料，占用空间和甲板面积更小，有 利于消防、管线的布置。“海洋石油１１１号”便采用了箱式支 墩结构。
海上与钻井平台、水下装置和穿梭油船一起组成了一套完整的海上油气生产系统，属于目前海洋工程船舶中的高技术和
高附加值产品。文章结合中海油系统内现服役的主要FPSO船来分析其主要特点。
关键词：FPSO（浮式生产储油系统）；双层底和双舷；软钢臂式；内转塔式；模块支墩
FPSO单点系泊关键构件互换连接技术研究及应用——以陆丰油田群“南海开拓”号FPSO临时替代生产工程为例
１ ． ２ ． ２ 受 力 分 析 结 果
“ 南海 开拓 ” 号 Ｆ Ｐ Ｓ Ｏ 系泊 系统及 软管 受力 分析
是根 据 Ｄ ＮＶ— ＯＳ — Ｅ ３ ０ １要 求 校 核 的 ， 分 析 软 件 采 用 ＭＯＳ Ｅ Ｓ和 Ｏ ｒ ｃ ａ ｆ ｌ ｅ ｘ 。分析结果 表 明， 在 更 换 顶 链
和上 钢缆 的前提 下 ， “ 南海开拓” 号 Ｆ Ｐ Ｓ Ｏ 可 在 有 义 波高 ５ ｍ 以下 安全 作业 ， 超过 该天 气 条件 时必 须 要 解脱 Ｆ Ｐ Ｓ Ｏ； Ｆ Ｐ Ｓ Ｏ 外输 原油 时 ６万 ｔ 级穿 梭 油 轮可
全生 产 作 业 条 件 限 制 在 有义 波 高 ５ ｍ 以下 ， Ｆ Ｐ Ｓ Ｏ
７ ６
中 国 海 上 油 气
２ Ｏ １ ３年
２ ． ３ 单 点浮筒 安装 方法 优化
参 考 文 献
Ｅ ８ ＤＮＶ． Ｏ ｆ ｆ ｓ ｈ ｏ ｒ ｅ ｓ ｔ ａ ｎ ｄ ａ ｒ ｄ ＤＮＶ 一 ０８ － ２ ０ ０ ８ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｏ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｅ Ｓ ３
不同， 须对 现 有 中 １ ５ ２ ． ４ ｍｍ 输 油 软 管 接 头 进 行 改 造； ④“ 南 海开拓” 号的 主尺度大 于“ 南海盛 开” 号 Ｆ Ｐ Ｓ Ｏ， 现 有 系泊腿 强度 能否满 足要 求 ， 须 仔细论 证 ；
⑤“ 南 海开 拓” 号单 点 浮 筒接 入 后 ， 其 导 链孔 和对 应 的现 有 系泊腿 方位 角存 在 ７ ． ５ 。 差异 ， 单 点 浮筒 导 链 孔强 度能 否满 足要求 ， 也 须论证 ； ⑥“ 南海 开拓 ” 号 浮 筒净 浮力 较大 ， 在 Ｆ Ｐ Ｓ Ｏ解脱后 处 于风暴 工况 时 ， 软 管安 全是 否有 问题 ； ⑦ 由于 “ 南 海 开 拓” 号 的单 点 浮 筒安 装用 的临 时浮 筒 已 弃 置 ， 新 建 １个 却 无法 满 足 进度 要求 ， 所 以单点 浮筒 安装 方法应 进行 优化 设计 ，
单点系泊系统应用现状探讨
—36—工作研究目前，采用单点系泊系统进行定位是海洋工程、海洋观测和海洋养殖等领域最常用的定位方式之一。
按照美国船级社的分类，单点系泊系统共分为悬链式系泊系统（CALM ）、单锚腿系泊系统（SALM ）、塔式软刚臂系泊系统（SYS ）和转塔式系泊系统（TM ），其中转塔式系泊系统又可细分为外转塔式（ET ）和内转塔式（IT ）。
1悬链式锚腿系泊装置悬链浮筒式单点系泊装置（Catenary Anchor Leg Mooring ）简称 CALM 装置，以其结构简单、投资成本低、建造周期短、便于安装等优点，主要被用作海上石油的装卸中转终端，在系泊油船的同时将石油输送至海底管道［1］。
典型 CALM 装置主要由系泊系统和输油系统组成。
系泊系统包括水下组合锚索、浮筒和系泊缆或刚性连接臂等设备；输油系统包括漂浮软管、旋转接头、水下软管等设备。
在系泊系统中，浮筒外围设有锚索连接点，多根锚索在浮筒四周呈放射状均布，并在海底具有一定铺设距离。
浮筒提供带动锚索悬浮的必要浮力，使浮筒在系泊过程中始终保持漂浮状态，同时装载旋转接头等设备。
系泊船和浮筒由系泊缆或刚性臂连接。
装置的系泊力由锚索自重提供。
浮筒内的旋转接头在输油的同时，可配合转台等设备实现装置的单点系泊效应。
单点系泊具备以下技术优势：①将码头由岸边移至海上，不占用深水海岸线，特别适合没有深水海岸线，却拥有广阔水域的沿海港口建设。
②作业条件款，有效作业天数长。
单点系泊可在相对恶劣的条件下进行作业。
③投资低，建设周期短，回收周期短。
④船舶离靠方便，所需拖轮少。
⑤污染小，节能环保，有利于展开溢油应急。
⑥有利于边际油田的开发。
悬链式浮筒系泊装置是单点系泊装置中最早出现的一种形式，也是数量最多的一种。
它以一个大直径（10m~17m ）的圆柱形浮筒为主体，以4条以上的长垂曲线锚链规定在海底基座上，在风、浪、潮、流的作用下，系泊浮体可以围绕系泊点漂移运动，使之处于最小受力位置，这就是该装置的风标性。
南海深水FPSO单点系泊系统设计关键技术研究
南海深水FPSO单点系泊系统设计关键技术研究李达;白雪平;王文祥;易丛;李刚;贾鲁生;李书兆【摘要】从我国南海环境条件出发,确定了适合深水FPSO的系泊系统方案和锚桩基础形式,基于流花油田群的物流输送、供电、控制需求,提出了符合油田和海域实际的转塔结构技术思路,设计了复杂的管缆系统,并开展了系泊系统和立管系统的干涉影响分析.研究表明,在南海400m左右的水深,聚酯缆系泊系统在经济性上并无明显的优势,且可能带来更复杂的操作维护,选择水中钢缆方案对于400 m左右水深更为经济;吸力锚是可以较好适应南海深水区域的锚基础形式,应逐步积累并完全掌握深水吸力锚设计和海上安装技术能力;深水与常规浅水的立管设计有很大不同,表现在构型复杂、潜在干涉问题较为突出,须予以重点关注;南海深水单点系泊系统的上部结构更为复杂,且对单点系泊系统投资具有决定作用,如何选择适宜的单点系泊系统,需要逐步完善技术储备.本文研究成果对于我国南海深水油气田开发技术研究具有一定的借鉴意义.【期刊名称】《中国海上油气》【年(卷),期】2018(030)004【总页数】7页(P196-202)【关键词】南海;深水区;FPSO;单点系泊;系统设计;关键技术;流花油田群【作者】李达;白雪平;王文祥;易丛;李刚;贾鲁生;李书兆【作者单位】中海油研究总院有限责任公司北京 100028;中海油研究总院有限责任公司北京 100028;中海油研究总院有限责任公司北京 100028;中海油研究总院有限责任公司北京 100028;中海油研究总院有限责任公司北京 100028;中海油研究总院有限责任公司北京 100028;中海油研究总院有限责任公司北京 100028【正文语种】中文【中图分类】P742随着南海深水油气田的勘探和开发，原浅水油气田开发工程模式受到了挑战。
对不便依托的油田开发，FPSO作为油气水处理、储存和外输中心是必要的开发工程设施。
相比浅水海域的FPSO，深水FPSO呈现不同的技术特点。
海上施工项目---精品管理资料
海上施工项目一、“南海盛开”单点系泊系统升级改造及移位海上安装服务项目“南海盛开"浮式号FSOU由中海油（中国）有限公司由-深圳分公司运营,位于中国南海香港东南约230公里的陆丰13—1/13-2油气田，水深大约146米。
为了陆丰油田安全可靠的持续生产,和支持未来LF7—2油田（2013年开发)及其他潜在边际油田,公司正在进行将FSOU再延长15年服役期的延寿工作，通过升级单点系泊系统，并安装到新的位置。
项目工作内容包括：拆除一座旧单点系泊系统，中水浮筒和软管系统；新建1座8腿SOFEC新单点系泊系统，新建1座中水浮筒，铺设1条(2段）输油软管。
项目完成之际，油田产量由3万桶每天,提升到5万桶,创造了锚系串拖张紧等多项新技术。
南海开拓FPSO替代南海盛开FSOU临时生产，关系到油公司油田产量。
原南海盛开号FSOU计划在12年的5月到9月进行坞修延寿，将产生35万方产量损失。
为此需要接入油轮临时替代生产，后因故紧急启动南海开拓号非动力定位FPSO替代南海盛开的方案。
此项方案的实施填补了国际同行业的技术空白，使海工具有了自主知识产权的油田临时生产解决方案。
油田得以顺利持续生产，累计增产200万桶原油，合31.8万方,为油田产量做出了巨大贡献。
项目技术创新:（a）锚系串拖张紧技术（b）单点浮筒湿拖出海；（c）不使用临时浮筒的锚链提拉回接;（d）限弯器的处理；（e）异型法兰软管变径接头的研制.二、PY4—2/5-1调整项目番禺4—2/5—1调整项目作业地点为深圳东南约250公里的番禺油田，作业水深为100米。
主要作业内容包括：（a）拆除2段海底膨胀弯,在原位安装1个防沉板和三通，安装4段新膨胀弯，使油田恢复正常生产;（b）铺设2条长约1公里的12”软管(各分为2段,每段500米），在油田不停产的情况下完成软管接入原有海底管线，分别将新建的PY5-1B平台连接至已有的PY5-1A平台、将新建的PY4-2B平台连接至已有的PY4-2A平台；（c）2次海管清管试压工作；深圳海油工程水下技术有限公司克服了队伍年轻、海上施工船舶多、项目工期受限、海上潜水作业受新导管架和组块安装影响等困难，最终实现油田停产时间比原计划缩短11天,增产原油47.9万桶（约4000多万美元)；新建两座平台比计划分别提前8天和23天投产，为油田生产作出了重要贡献;该项目的成功也为海工带来良好的经济效益,受到了各方高度评价.针对海上工程特点，深圳海油工程水下技术有限公司将第一阶段的工期安排在5月份海况良好的时间窗内进行，最大程度降低了船舶待机时间。
16264048_文昌103项目水下脐带缆终端设计中的难点与解决方案
!!作者简介钟文军!#+.'( 男 #" "教授级高级工程师"主要从事海洋工程方面的工作$/海洋工程装备与技术0编委$
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海洋工程装备与技术
第'卷
系统的枢纽$该 BY(Y 有以下主要特征+!##!个 计压力."""FE8$
控 AYAY@! 制设备选型设计 BY(Y 上的控制系统设备为采办产品"为了便
于BY(Y 与结构基础之间的简单安全连接"由厂家 提供BY(Y 的安装底座"直接与基础装配集成$为 了进行电力和信号的分配"BY(Y 上配备了!个可 以由 WV[ 独立回收的 每 )TZ" 个 )TZ 上均存在 .对外输接头将分别与 *#"*!@"*&@"*%以及 两个预留井相连$所有的电液飞线接头需要配备 足够的长期保护帽"所有的电接头均需要防水$ 控 AYAYA! 制和化学药剂分配系统设计
构设计为一种外伸延展式的翼型结构"四角设置可改 变渔具运动方向的大倾角台型外框"与水平方向的设 计角度不大于'$d以便于渔网滑过$保护结构可以仅 依靠 WV[协助操作实现自由的回收及安装"以便在 内部控制模块失效的情况下"进行有效的后期维护$ 辅 AYCYB! 助结构设计
“南海奋进”FPSO单点系泊系统维修项目锚腿回接技术
“南海奋进”FPSO单点系泊系统维修项目锚腿回接技术作者：金桐君朱小东来源：《航海》2015年第06期摘要：在中国南海深海远洋的油气开发中大量采用了浮式生产储油船（FPSO）。
比如“南海开拓”号、“南海睦宁”号、“南海胜利”号、“南海发现”号、“南海盛开”号、“海洋石油111”、“海洋石油115”、“海洋石油116”等都是典型的南海在役的FPSO。
所有上述的FPSO都采用了内转塔式的单点系泊系统。
典型的内转塔系泊系统由系泊锚点，锚腿和内转塔式浮筒三部分结构组成。
目前南海FPSO系泊锚腿数量有6条和9条两种。
锚腿的形式通常是钢缆和锚链的混合形式。
在经过多年的运营之后，锚腿上往往会发生钢缆断丝，配重链或者配重块脱落等现象，锚腿的强度已经不再满足设计要求，所以需要进行锚腿钢缆和锚链的更换（维修）。
本文以2014年文昌“南海奋进”FPSO单点系泊系统维修项目为对象，介绍单点系泊系统锚腿更换（维修）的基本方法，重点介绍工程中上钢缆和上锚链的回接技术。
该种方法经过实践证明安全可靠高效，对以后类似的工程具有极好的借鉴意义。
关键词：内转塔式单点系泊系统南海奋进锚腿维修项目上钢缆和上锚链回接0 前言海上浮式生产储油船（FPSO）已经广泛应用于水深在200米以浅的海洋油田开发中。
FPSO最常用的系泊方式是单点转塔系泊方式，在该方式中FPSO通过和单点系泊转搭的连接限制在一个很小的范围内，并且可以绕转塔进行360度旋转，似风标，使FPSO处于受力最小的方位。
目前中国在役的FPSO全部采用了单点转塔系泊系统。
而单点转塔系泊系统具体又分为软钢臂和内转塔两种方式。
渤海海域由于水深较浅，全部采用软臂系泊系统。
而我国南海海域普遍水深较深，全部采用了内转塔式系泊系统。
以中国南海FPSO系泊系统为例，典型的内转塔式单点系泊系统通常由系泊锚点，锚腿，内转塔式浮筒三部分组成。
系泊锚点一般采用吸力锚的方式。
锚腿一般有9条，3条一组成对称分布。
FPSO总体布置及上部模块讨论
南海的FPSO典型布置
火炬塔
单点
油水处理模块
热站
动力模块
堆场
生活楼
49／20
尾输油装置
二级分离器，低压油气
水三相分离器。设计压
力850kpa，尺寸
火炬分液罐，用于分
单点转塔包括 通信滑环、公 用滑环、电力 滑环、工艺滑 环.用于与平 台通信和传输 动力与井液。
板式换热器，用于海 管低温来液与高温合 格原油换热，降低能 耗.
从构造上来看，主要有四大系统，涵盖了数 十个、上百个子系统 ：
——载体（船体）系统 ——特殊的系泊系统 ——特殊的外输油系统 ——复杂的生产工艺系统
16／20
一、FPSO简介
FPSO
生产工艺系统
原
含火
油 处 理
处 理
油
系 统
污 水
炬 塔 系
船 体 系
系
统
统
统
船体系统
系泊系统
卸油系统
电 站 系 统
公
保船设备有压载泵、舱底泵、消防设备、阀 门遥控、液位遥测、信号设备、应急关断、火灾 探测与控制设备等及其系统。
55／20
三、上部模块
56／20
三、上部模块
模块技术——模块支架与船体之间的匹 配问题。
57／20
三、上部模块
传统式刚架结构 58／20
三、上部模块
模块的新设计理念
——每个模块是独立的； ——消除船梁变形对模块支撑的影响。
23／20
一、FPSO简介
番禺海区 文昌海区
北海海区
船体波浪载荷预报实例
有义波高 13.1米
有义波高 12.1米
Mw比规范值大38% Mw比规范值大20%
向风发电挺进深远海——记上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院特聘教授高震
封底人物风电。
将海风的充足动能转换为电能，源源不断输送给万千用户，便是海上风机专家高震的初心所在。
向海科研，从船舶转向海上风机1977年，高震出生于浙江省平湖市。
高中毕业，怀着对蔚蓝大海的向往，他报考了上海交大船舶与海洋工程专业。
在本科学习期间，他成绩常年第一，2000年毕业之际获上海市优秀毕业生荣誉。
上海交大的顾永宁教授是高震科研路上的早期引路人。
“我的本科毕业设计就是跟着顾教授做的，由此开启了船舶与海洋平台载荷计算与结构设计方面的研究。
之后，我又跟随顾教授攻读硕士学位，致力于船舶防撞研究。
”顾永宁教授曾在20世纪80年代访问挪威，在拥有百年历史的挪威船级社交流一年，正是在他的推荐下，高震于2003年前往挪威科技大学读博。
高震的博士生导师是中国工程院外籍院士、海洋工程专家托盖尔·蒙恩（Torgeir Moan）教授。
蒙恩教授是挪威科技大学船舶与海洋结构物研究中心（C e S O S）的主任。
“研究中心会聚了8～10名来自水动力学、结构力学与动力学、海洋结构物控制理论等不同研究方向的教授，大家优势互补合作研究。
”挪威的海洋工程研究既强调基础科研工作，又重视工程应用与实践。
高校、科研院所与工程公司、油气公司等合作紧密，形成浓厚的工程应用氛围，高震在读博期间深受2014年高震（第三排右一）与大家共聚一堂庆祝托盖尔·蒙恩（Torgeir Moan，第一排左六）和奥德·马格努斯·福尔廷森（Odd Magnus Faltinsen，第一排左七）两位教授七十大寿大学应用研究领域埃克森美孚最佳博士论文奖。
积极响应市场的需求，敏锐感知趋势的变化，是优秀工程应用研究专家的必备素养。
2008年毕业后，高震继续在船舶与海洋结构物研究中心从事博士后研究。
此时，正值欧洲海上风电商业化开发前期。
“我的博士生导师看到了其中的前景，在他的带领下，依托研究中心，我开展了一系列海上风电研究，其中主要以漂浮式风机耦合分析为主。
水下A架连接安装膨胀弯
ｉ ｓａｌｔ ｎ ｏ ｅｓ ｏ ｌ ｉ ｃ ｓ ａ ｙ ａ ｄ ｓ ｆ ． ｎ ｔ ｌ ｉ ｆ ｈ ｐ ｏ ｅ ｅ ｓ ｎ ａ ｅ ａｏ ｔ ｐ ｅ
２２ ４
中
国
造
船
学术论文
Ｓｐ ｏ ｅ ｅ ｎｓａ ｌ ｔｏ ｙ Ｆｒ ｍ ｅＡ ｏ ｌ Ｐｉｃ ｓＩ ｔ ｌａ ｉ ｎ ｂ ａ
ＺＨＵＡＮＧ ｆ ｎ ， Ｙａ ｅ ｇ ＣＡＩＣｈａ ｇ ｏ ｇ ＺＨＡＮ Ｇ ｎ ｏ ｇ Ｍ Ｉ ｎ ｓｎ ， Ｙｉ ｔ ｎ ， ＡＯ ｕ ｓ ｅ ｇ Ｃｈ ｎ ｈ ｎ
ｄ ｓ ｎ ｄ ｆ ｒ ｓ ｂ ｅ ｉ ｅ ｓ ｃ ｎ ｒ ｌ ｎ ｐ ｏ ｉｃ ｓ ｅ ｓｌ ｎ ａ ｅｙ ｈ ｓ ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ａ ｅ ｎ ｕ ｅ ｏ ｅ ｉ ｅ ｏ ｕ ｓ ａ ｄｖ ｒ ｏ ｔ ｌ ｇ ｓ ｏ ｌｐ ｅ ｅ ａ ｉ ａ ｄ ｓ ｆ ｌ ．Ｔ ｉ ｅ ｈ ｏ ｏ ｇ ｏ ｉ ｙ ｙ ｈ ｂ ｅ ｓ ｄ ｔ ｓ
适位 置绑 好浮袋 并充气 ，调整 各个 浮袋 的充气 量 使得 膨胀 弯处 于悬 浮状 态 ，潜水 员便 可通 过手扳 葫芦
调整 膨胀 弯位置 ，最 终完成 膨胀 弯两端 法兰 对接 。
用此 方法 安装膨胀 弯过 程 中 ， 水 员须沿 膨胀 弯 不断游 走 ， 整各浮 袋充 气量 ， 潜 调 既花 费大量 时间 ， 又 消耗潜 水员很 多体 力 ，膨 胀弯位 置 调整不 精确 ，影 响膨胀 弯安 装速度 和效 果 。
ｃ ｍ ｐ ｅｅ ｈ ｉ ｔｌａ ｉ ｏｆ ｍａ ｙ ｐ ｌ ｅ ｅ ａ Ｗ ｅ Ｃｈａ ｏｉ ｉｅ ｄ ｏ ｌｔ ｔ ｅ ｎｓａｌｔｏｎ ｎ ｓ ｏｏ ｐｉｃ ｓ ｔ ｎ ｎｇ ｌ ｆ ｌ ｂｙ ＣＯＯＥＣ．Ｔｈ ｓ ｃ ｅ ｓ ｕ ｅ ｕ ｃ ｓｆ ｌ ａ ｐｌ ａ ｉ ｆｔ ｉ ｔ ｄ ｗｅ ｌｐ ｏ ｓｔ ｅ ｓｂ ｌｔ ｆｔ ｓｔ ｃ ｎ ｏｇ ｄ ｔ ｅ ｍｅｈｏ ｏ ｌ ｋ ｈ ｐ ｉ ｔ ｃ ｏｎ ｏ ｈ ｓ ｍｅｈｏ ｌ ｒ ｖｅ ｈｅ ｆ ａ ｉ ｉｉｙ ｏ ｈｉ ｅ ｈ ｏｌ ｙ ａ ｈ ｔ ｄ ｃ ｕ ｄ ｍａ ｅ ｔ ｅ 词 ：膨胀弯；手扳葫芦；水下 Ａ架
FPSO系泊系统载荷计算与分析——基于南海“奋进号”FPSO运动特性实船测量结果
数值 分 析 方 法 获 得 系 泊 系 统 载 荷 数 据 ， 获 得 较 是
＊国 家科 技 重 大专 项研 究 项 目“ Ｌ ／ Ｉ Ｇ、 Ｄ Ｓ 总体 性 能 、 位 系统关 键 技术 及 模 型试 验研 究” ２ ０ Ｚ ０ ０ ６０ ６ ０ ） Ｆ ＮＧ Ｆ Ｐ Ｆ ＰＯ 定 （０ ８ Ｘ ５ ２ — ０ — １ 部分 研 究成 果 。
船 体 的 运 动 特 性 以 及 系 泊 系 统 的 受 力 特 性 是 研 究 Ｆ Ｓ 水 动 力 性 能 最 为 理 想 的 方 法 ， 在 现 阶 段 技 ＰＯ 但
术条件 下 ， 仅能 实现对 Ｆ Ｓ Ｐ Ｏ船体 活动 的实船测量 ，
尚无 法 实 现 对 系 泊 系 统 的 实 船 测 量 ， 这 种 情 况 在
况 下 的 定 位 能力 进 行 了 评 估 。
是， 由于试 验缩 尺 比的 影 响 和水 池 尺度 的 限制 ， 水 池模 型试 验 结果 与 实 船 的真 实 运 动 特 性 难 免存 在
一
定 的误 差 ， 而 导 致 数 值 分 析 预 报 结 果 与 实 际 从
１ 南 海 “ 进 号 ” Ｐ ｏ 运 动 特 性 实 测 奋 Ｆ Ｓ 及 统 计 分 析
为研 究对象 ， 利用修 正后的数 值模型 ， 将实船测 量得
到 的单点处 的船体 六 自由度运 动 数 据作 为输 入 项 ，
Ｆ Ｓ 的运动 特 性及 其 系 泊 系统 的受 力 特 性 ， ＰＯ 因此
对 水 池 模 型 试 验 结 果 的 准 确 性 依 赖 度 较 高 。 但
开展 了 Ｆ Ｓ Ｐ Ｏ系泊 系统 载 荷计 算 ， 并对 其 在恶 劣海
南 海 “ 进 号 ” Ｐ Ｏ 船 体 主 要 参 数 如 表 １所 奋 Ｆ Ｓ 示 ， 系 泊 系 统 由 ３组 锚 链 （ 组 ３根 ） 成 ， 邻 ２ 其 每 组 相 组 锚 链 间 夹 角 为 １ ０ ， 一 组 锚 链 中 相 邻 ２根 锚 链 ２。同
文昌油田及相关作业活动防污染探讨
ｌ Ｏ个货油舱 ，Ｏ个 压载水舱 ， 污油水舱 ， １ ２个 ２个生产 水舱 ．单底 、
双 壳 舷侧 ， 务 寿命 ２ 服 ５年 ， 计 疲 劳 寿 命 ５ 设 ０年 ， 活 楼 、 油 设 备 生 卸
位 于船尾 ， 炬塔位 于船首 。“ 火 海洋石 油 １６ Ｆ Ｓ １ ”Ｐ Ｏ的设计 原油 处
理 能 力 为 ２ ０ １ ／ （４ ５ｍ ｄ ， 体 处 理 能 力 为 ６ ０ ｘ ０ ／ ８ ｘ ０ｍ ａ ８ ８ ／ ） 气 ６ ０ １Ｓ ｍ ａ （０ １ ｄ ， 体 处 理 能 力 为 ５ ０ １ｎ ａ １ ３４ｍ／ ２ ｘ ０Ｓｍ／）液 ４ ｘ ０ｄ （６ ６ ｄ） 提油船具体 资料下表所示 。 提 油轮 船 舶 参 数 一 览 表
工作 人员 ， 台下方 输油 管道破 裂 ， 平 开启 持续 数月 的漏油灾 难 ， 致
使 大 约 ５ ０万桶 原 油 漏 入 墨西 哥 湾 ， 成 严 重 的 生 态 危 机 。 次 蓬 ０ 造 此 莱 １－ ９ ３海 上 油 田事 故 的 发 生 ， 导 致 渤 海 湾 严 重 生 态 灾 难 。 海 洋 也 石 油 开 发 造 成 的 污 染 问题 应 当 引 起 海 事 管 理 部 门 ，特 别 是 所 辖 辖 区 有 涉 海 油 田作 业 的海 事 管 理 部 门 对 海 上 油 气 开 发 防 污 管 理 问 题
文 昌油 田群基 本情 况及 管理 状况
ｌ基 本 情 况 、 南 海 北 部 大 陆 架 矿 区情 况 ： 括 北 部 湾 、 歌 海 、 东 南 、 江 包 莺 琼 珠 口西部等 四个盆地 共有矿 区 ２ ９个 ， 区 面 积 １． 矿 ５６万 ｋ ； 油 资 ｍ２ 石 源量 ４ ５亿 方 ， 然 气 资 源 量 ４８ 天 ． ４万 亿 方 。 目前 已 探 明 油 气 储 量 ： 油 ３９亿 方 ， 然 气 ３ ０ ． 天 ５ ０亿 方
【doc】文昌油田单点系泊系统海上安装
[doc]文昌油田单点系泊系统海上安装文昌油田单点系泊系统海上安装笫15卷第1期2003年2月中国海上油气（工程）CHINAOFFSHOREOILANDGAS （ENGINEERING） Vol. 15. No. 1Feb.. 2003文昌油田单点系泊系统海上安装房晓明海洋石油工程股份有限公司，天津塘沽,300452摘要文昌13-1/13-2油田单点系泊系统是按照100年一遇海况下FPSO不解脱条件进行设讣的•采用内转塔浮筒形式允许整个单点系泊系统在海上提前安装，缩短了FPSO 回接的时间.总结该单点系泊系统在海上安装作业过程中的成功经验和教训，主要介绍有关施工技术和施工方法并提出改进建议,供工程管理和技术人员在进行类似工程项LI中借鉴和参考. 关键词单点系泊吸力锚配重链内转塔式系泊浮筒柔性立管海上安装1文昌油田单点系泊系统1.1油田表面工程设施文昌13-1/13-2油田位于海南省文昌市以东132, 136km的海域，该海区水深117m（最低天文潮），风大浪高，受台风的影响较大•该油田表面工程设施见图1.图1文吕13—1/13—2油田表面丄程设施文昌13—1/13—2油田井口平台生产的油，水和天然气通过海底管道混输至海底基盘管汇，再通过连接海底基盘管汇和单点浮筒的柔性立管进入嘲• FPSO系泊在单点系泊系统的内转塔式浮筒上，它可进行油，水和天然气的分离和处理，并将处理合格的原油存入储油舱，最后通过穿梭油轮运走.1.2单点系泊系统文昌13-1/13-2油田单点系泊系统（以下简称STP系统）是挪威APL公司设计的,该系统LI询为国内结构尺寸最大，抗环境荷载能力最强的内转塔式单点系泊系统•山于该系统要抵抗台风并在100年一遇的海况条件下不解脱FPSO,其系泊腿采用了3组X3套的分组布置形式，各系泊腿的直径和长度都较大，并且增加了9 套100m长的配重链.该STP系统的总体布置图见图2.1.3STP系统的主要组成该STP系统主要有以下儿个部分组成.图2STP系统总体布置号号1）内转塔式系泊浮筒结构尺寸为3. 4m（上部直径）X 10. 0m（下部2中国海上油气（工程）2003正直径）X 14. 0m（简体高度），重量为2548kN. 2）9个吸力锚每个吸力锚的结构尺寸为5. 5mX13. lm（简体最大高度），重量为73okN,设计人泥深度为U.5ITI. 3）9套系泊腿布置形式为3组X3套，各组之间夹角为120.,每套之间的夹角为5.单套组成:140ITRTIX2. 50ITI钢缆（浮筒侧）4, 142rnlTl X100ITIX 3根配重链4, 142rnlTlX （15, 30） m 长度调整链4, 140mmX486ITI 钢缆4, 142rnlTlX501TI锚链（吸力锚侧）系泊腿的组成形式见图3.4） 2套MWA浮筒一至142mX loOmX3根重链/9Hu, mbm现---- ］蘑蓬碧罄蓬上一单套组成:浮筒1个，结构尺寸IlnlXlOnlX 5nl.重量529. 2kN.系泊链1套，结构尺寸4, 48姗X50/no配重块1个，结构尺寸6ITIX5ITIX1ITI,重量为980kN.重力基盘1个，结构尺寸10mX7mX 1ITI,重量为940. 8kN.5） 2条柔性立管结构尺寸为0. 35ITIX380ITI,安装布置方式见图4.6） 2条动力电缆结构尺寸为0. 13ITIX2900ITI（文昌13—1 倾0）,0. 13ITIX4700ITI（文昌13-2倾0）.电缆规格为工作电压10. 5kV,试验电压24kV.安装布置方式见图4.图4柔性立管和动力电缆的布置2STP系统海上安装2002年3月.-6月，海洋石油工程股份有限公司承担了文昌13-1/13-2油田单点系泊系统海上安装作业,使用国内常规起重船，主要依黑国内的技术和施工队伍，克服了在施工工艺和方法，施工技术和作业能力，设备能力，恶劣海况天气等方面的各种困难,完成了STP系统全部海上安装工作，并配合油田操作方在较短的时间里完成了FPSO的对接和投产准备, 使文昌13—1/13—2油田在2002年7月中旬投产.下面主要介绍有关STP系统的施工技术和施工方法.笫15卷笫1期房晓明：文昌油田单点系泊系统海上安装2. 1海上安装作业总流程业总流程见图5.文昌13-1/13-2油田STP系统海上安装作图5文昌13—1/13-2油田srP系统海上安装作业总流程2. 2吸力锚和系泊腿的安装文昌13-1/13-2油田STP系统的内转塔式系泊浮筒（以下简称STP浮筒）系泊在3组x3套吸力锚和系泊腿上.吸力锚在潜水泵排除其筒内的海水所产生的负压的作用下安装到设计位置，一个吸力锚可以承受儿万X的水平力.系泊腿III重型锚链和特种锚缆串接组成，山于系统受力大，工作状态复杂，安装过程中不允许产生扭矩.2.2. 1安装技术要求2.2. 1. 1吸力锚安装允许偏差1）吸力锚结构中心平面位置?5m;2）锚链连接固定吊点方位角？5.;3）吸力锚简体倾斜（垂直度）2..2. 2. 1. 2系泊腿（锚缆/锚链）铺设允许偏差1）锚缆/锚链实际铺设位置相对设讣路径?10 mo2）调整链的长度根据吸力锚的实际安装位置计算确定.2. 2. 2安装工艺流程吸力锚和系泊腿的安装工艺流程见图6. 2. 2. 3安装方法和关键技术问题2. 2.3. 1安装方法吸力锚和系泊腿的海上安装需用大型施工作业船队，专用设备,机具和专业施工技术.此次海上安装作业使用的主要施工作业船，设备包括1条起重船,1条工程驳船,2条三用拖船,ROV（遥控潜水器）和吸力锚安装专用泵橇等.采用的专业施工技术包括饱和潜水,水下定位等.起重船在吸力锚安装位置处抛锚就位后，工程驳船平靠起重船左舷.工程驳船上装有吸力锚，锚链，锚缆，下水滑道和各种专用施工机具和设备.起重船通过收傲锚缆移船，拖带工程驳船向前移动布设锚链和锚缆.安装作业的平面示意图见图7. 曲于文昌海区的作业水深在120m左右，起重船吊钩的入水深度不能满足施工要求. 为进行吸力锚水下安装，专门设计了吸力锚双钩吊装的安装方法•为了提高吸力锚水下安装的效率，优化了安装工艺，调整和改造了专用施工机具.为了提高吸力锚水下安装的可靠性，采用ROV携带液压刀具在水下切割吸力锚的吊扣方案，替代了原施工设计中4中国海上油气（工程）2003正使用的液压卸扣方案.图见图8.2. 2.3. 2吸力锚安装双钩吊装吸力锚的作业示意锚缆从滚筒拉出，放进布缆卡具.2）吸力锚挂扣，起吊（2个副钩起吊吸力锚，1吸力锚安装包括吸力锚,50m锚链和486m锚缆的安装，安装作业主程序如下：1）吊装准备.检查记50m锚链;将486m个主钩吊50m锚链）.3）在设计的安装位置附近将吸力锚下放入水，在吸力锚顶部距水面2m处停止下放.4）用牵引钩吊装吸力锚安装专用泵橇，安装就图6吸力锚和系泊腿的安装工艺流程图图7吸力锚安装作业笫15卷第1期房晓明：文昌油田单点系泊系统海上安装图8双钩吊装吸力锚作业位在吸力锚顶部的排水口处.泵橇上同时安装1套水下电罗经和2套测斜仪. 吸力锚上安装2套水下定位信标.5）下放吸力锚,IIV水下检查50m锚链，如发现锚链有扭转现象，立即在甲板上进行调整.通过IV再次确认后，连接486m锚缆.6）下放吸力锚，调整船位，进行吸力锚安装的初定位.7）在吸力锚底部距海底lm时停止下放，用水下定位系统对吸力锚进行精确定位.8）调整起重船的艄向和吸力锚的方位角，通过水下电罗经进行方位角测定.9） I1V水下检查吸力锚安装专用泵橇，泵橇控制管缆，吸力锚和50rn锚链的状态.10）在上述定位指标满足要求后，下放吸力锚，使吸力锚黑自重下沉人泥.11）吊机上保持一定的吊重，必要时调整吊钩位置，使吸力锚的倾斜度符合要求.12）在吸力锚人泥2m之后，启动潜水泵，建立负压,下沉吸力锚.13）在吸力锚下沉的全过程中，要不断调整吊钩位置和保持一定的吊力，同时分步下放锚链和锚缆,调整和保持吸力锚的倾斜度使之符合设计要求.14）I1V在水下监视吸力锚的人泥情况，在吸力锚的人泥深度达到设计要求后，关闭潜水泵.15）R0V对吸力锚的安装结果进行后调查.16）使用ROV水下切割吸力锚的吊扣（3根直径50mm/' /5rnln的钢丝绳）.17）打开吸力锚安装专用泵橇的液压固定卡具,起钩回收吊装索具和泵橇.18）使用水下定位系统对吸力锚的安装位置再次测定后，I1V回收水下定位信标.2. 2.3. 3预拉试验吸力锚安装就位后,起重船绞锚移船布设486 rn锚缆.在486rn锚缆的另一端头到达工程驳船馄部时，将长度调整链与486rrl锚缆头连接,然后用副钩吊起调整链和486m锚缆头，移交黑在丄程驳船左舷的主拖船,准备进行预拉试验.根据设讣要求，在486m锚缆布设之后，在现场要对吸力锚,50m锚链和486m锚缆进行整体预拉试验.整体预拉试验LI的是将已经布设在海底的30rn锚链和486m 锚缆拉直，以保证下一步STP浮筒的对接工作能够顺利进行.整体预拉试验的技术要求：1）预拉张力为1372 k\;2）预拉张力保持时间30rain.现场使用2条三用拖船,采用串拖方式进行吸力锚系统的整体预拉试验.在主拖船上安装1个预拉工作平台和1台1470kN测力仪,486m锚缆通过调整链与14701测力仪连接.辅拖船用尼龙拖缆拖拉主拖船,2船按程序分步增加拖力，直到测力仪显示的张力达到设计拉力值，然后保持1372 拉力30min,记录试验数据，最后逐步减少拖力，结束预拉试验.预拉试验结束后,用副钩将调整链从三用拖船吊回，挂在工程驳船的止链器上，准备进行下一步连接配重链的作业.预拉试验示意图见图9. 2.2.3. 4配重链布设图9预拉试验示意图6中国海上油气（工程）2o03年STP系统的配重链共有9套,每套配重链山3条平行的重型锚链组成，其中1根承重链,2根配重链,每根长度100m,总重量1195. 6kN,两端各有一个十字板连接结构，配重链通过调整锚链与486 m锚缆连接.设讣要求将配重链布设在海底路山规定的范围内，锚链环要拉开，不能堆放，也不能打扭•由于文昌海区的作业水深在120m左右，配重链在布设过程中全部悬挂在水中.如果按照常规布设方式采用绞车布设，需要配备恒张力1176kN以上的绞车，而且需要在相当好的海况条件下才能作业.另外,受工程驳船屮板长度的限制，配重链在驳船屮板的滑道上不可能全部展开，因此布设过程中锚链的下滑速度难以控制.锚链下放过程中一旦出现自溜现象将导致锚链布设系统张力失控，其后果非常危险.为了安全,可靠地将配重链布设在海底路山规定的范圉内，设讣了配重链双钩吊装的布设方法，优化布设工艺，调整和改造了部分专用施工机具.配重链布设作业主程序如下.1）吊装准备.检查配重链，备好专用卸扣，标记配重链的承重链,确定分段吊的吊点.2）用专用卸扣连接调整链和配重链的十字板.3）1号副钩吊配重链的十字板,2号副钩吊配重链的第1分段吊点,将配重链部分吊起.4）拖拉绞车拉住调整链，起升1号副钩，将调整链从止链器中拉出.5）吊机旋转将配重链的笫1分段（每个分段长20, 25m）移出船靛.6）下放1号副钩，起升2号副钩，直到1号副钩不受力.7）在屮板附近打开1号副钩所挂吊扣的液圧卸扣，解脱配重链的十字板.8） ROV水下监视锚缆/锚链着底悄况，下放2号副钩，同时向前移船布设锚链.9） 1号副钩在2号副钩吊点附近挂扣，起升1号副钩，直到2号副钩不受力，在屮板附近解脱2号副钩所挂吊扣.10）1号副钩吊配重链的第1分段吊点,2号副钩吊配重链的第2分段吊点，将配重链部分吊起.11）循环6）, 9）布设配重链.12）在配重链的笫2个十字板到达船娓时，用专用卸扣将250m锚缆与配重链的十字板连接.13）2个副钩通过倒钩操作，将配重链的第2个十字板下放到海底.14）下放副钩布设锚链/酉己重链时，I1V水下监视着底情况，同时向前移船布设.13）十字板下放到海底后，打开液压卸扣，回收吊索具.16）向前移船布设250m锚缆，I1V水下监视.17）安装水下回收扣,2个副钩通过倒钩操作，将锚缆头放到海底.根据安装工艺的需要,7, & 9号系泊腿不预装250m锚缆.水下回收扣安装在配重链的第2个十字板上.配重链双钩吊装布设方法示意图见图10.图10配重链双钩吊装布设2. 3STP浮筒的安装rl）浮筒的安装需要将已布设在水下的3组X3套系泊腿与STP浮筒的中心轴结构连接.安装工艺复杂，现场安装受到设备能力，天气和海况的影响,施工难度大, 风险大.已铺设/安装在工作区域海底的海底管道/各种基盘和水下定位系统信标网使船舶就位和抛锚困难重重.该项U原施工设讣的方法山于施匸季节的变更和主作业船的调整已无法实施.根据讣算和模型模拟安装试验及多年的海上工作经验，确定了适合当时天气趋势和作业海况.现有施工船船和设备能力能够进行的安装方法，安全顺利地完成了STP浮筒的安装.2. 3. 1安装技术要求rl）浮筒中心位置的安装允许偏差?5m. 2. 3. 2安装工艺流程,P浮筒的安装工艺流程图见图11.2. 3. 3安装方法和关键技术问题2. 3. 3. 1安装方法安装STP浮筒使用了2条起重船,2条工程驳船,2条三用拖船,2条拖轮和ROV, 饱和潜水，水下第15卷笫1期房晓明：文昌油田单点系泊系统海上安装7安装准备.STP浮简袈船，土作业船安装时接，台业船（主作业船，辅作业船和1秤驳船）抛锚就f图llsrP浮筒的安装工艺流程定位等专用施工机具设备.因为工作连续性的要求,sTP浮筒安装的每个安装阶段不可中途停止，所以对安装工艺，施工方法，现场管理方法和天气，海况的预测以及作业时机的选择有很高的要求.STP浮筒的安装分成2个阶段：1）STP浮筒在工程驳船上与1, 6号锚缆连接,然后吊放下水.在sTP浮筒安装期间,2条起重船前后错开在工程驳船就位的上风方向抛锚就位，两船相距50, 100m. 装载STP浮筒的工程驳船到达作业现场后，系泊在2条起重船之间.一条起重船负责回收水下锚缆头,并将锚缆头按照编号挂在工程驳船两舷的支架上.另一条起重船负责将锚缆头按照编号与STP浮筒的中心轴结构连接•由于工程驳船靠若干根缆绳系泊在2条起重船形成的风浪屏蔽后面,提高了工程驳船抗风浪的能力.安排2条起重船按各自分工同时连续作业，提高了工作效率.现场典型作业的平面图见图12. 2）STP浮筒下水后，对接7, & 9号锚缆和配重链，该项作业是STP 浮筒海上安装工作的关键.为图12STP浮筒连接1, 6号锚缆重船了创造可作业的条件，对原施工设计方案进行了较大的修改:？将主作业船III 工程驳船改为起重船，安排工程驳船撤离施工现场;？将原安装在工程驳船上的对接平台安装在起重船右舷，实现单船作业;？取消使用3920kN线性绞车对拉方案，用起重机吊钩进行对拉;？在对接之询，用大功率拖轮预拉8中国海上油气（工程）2003正STP浮筒，减少对接难度;？改变对拉顺序，先挂配重链，后拉锚缆上对接平台;？增加1条起重船配合，起吊水下的配重链，配合配重链回收，减少对接拉力;？对接时，用大功率拖轮拖拉STP浮筒（1078RN拉力），减少对接拉力.现场典型作业的平面示意图见图13.Io04, 5,1,2,3100图137, 8, 9号锚缆和配重链对接（平面）2. 3. 3. 2锚缆连接锚缆连接的工作，包括：1, 6号锚缆从海底回收后与STP浮筒连接;7, 9号的250m锚缆与STP浮筒连接•连接作业的主程序如下.1）2条起重船按顺序先后抛锚就位，保持一定的距离，系好回头缆.2）装载srP浮筒的工程驳船黑近起重船，带缆系泊.3）使用副钩利用液压卸扣，在ROV的引导下，水下回收锚缆头.4）将锚缆头吊出水面，挂在工程驳船舷边的专用支架上.5）按设计要求，用连接销连接锚缆头与STP浮筒.6）装载3 X 250m锚缆的工程驳船黑起重船，带缆系泊.7）布设3根250m锚缆,将锚缆头拉上STP浮筒的工程驳船.8）按设计要求,用连接销连接3个锚缆头与STP浮筒.9）将3根250m锚缆的另一头吊起，挂在起重船的靛部.10）装载3 X 250m锚缆的工程驳船撤离.2. 3. 3. 3浮筒吊装浮筒吊装的工作，包括挂扣，起吊，工程驳船撤离，浮筒下放入水和解钩等.吊装作业主程序如下.1）在STP浮筒上部挂好3根专用索具.2）起钩带力后解除srP 浮简装船固定工况.3）吊起STP浮筒，解除各锚缆的临时固定工况.4）将STP浮筒吊至规定高度.3）用绞车将6根锚缆从导向架拉上下水滑道.6）牵引工程驳船，将工程驳船从STP浮筒下抽出.7）用吊机下放STP浮筒，同时调整起重船位置.8） STP浮筒人水后,靠浮力漂浮.9）吊机摘扣，回收专用索具.2. 3. 3.4系统连接系统连接工作包括STP浮筒的预拉,7, 9号锚缆分别与其水下配重链对接.系统连接作业主程序如下.1）主起重船移船调整锚位，在准备回收的配重链位置就位.2）辅起重船在主起重船的上风向抛锚就位，船艄向相同.3）大功率拖轮靠辅起重船，挂7号锚缆拖拉STP浮筒（拖力1078kN）.4）在R0V的引导下主起重船液压卸扣在水下挂十字板的回收扣.5）辅起重船水下挂扣.6）两船分步起吊，调整船位，将配重链吊起.7）主起重船将十字板吊出水面，放人对接平台和上止链器.8）辅起重船保持一定的起吊力，配合作业.9）主起重船向STP浮筒方向移船，拖拉配重链，同时用绞车将9号锚缆头向对接平台牵引.10）9号锚缆头的拖拉缆穿过挂在十字板上的导向装置后挂在副钩上，起吊副钩，进行锚缆和配重链对拉，同时拖轮向吸力锚方向拉srP浮筒.11）9号锚缆头拉上对接平台后装在液压调整卡具上..12）操作液压调整卡具,锚缆头与配重链的十字板对接,装上连接销.13）主起重船2个副钩挂扣，吊起锚缆头与配重链的十字板，移出对接平台，倒钩下放，将配重链放置海底，打开液压卸扣，回收吊索具.14）辅起重船配合主起重船下放配重链，吊重回零后，水下摘扣，回收索具.13）用相同施工方法，对接8号锚缆和配重链.第15卷笫1期房晓明：文昌油田单点系泊系统海上安装9 16）采用类似的施工方法（不再使用拖轮拖拉STP浮筒），对接7号锚缆和配重链.17）用R0V进行水下后调查，检查每根锚缆的状况和配重链的着底情况.18）2条起重船分别按程序起锚，移船，准备后续海上作业.现场典型对接作业示意图见图14. 25o486rr 钢缆/\图147, & 9号锚缆和配重链对接（立面）2. 4MwA浮筒的安装MWA浮筒山重力式基盘,配重块，连接链和浮筒组成，安装后在水中具有一定的浮力，作用是在固定位置托住柔性立管和动力电缆，使柔性立管和动力电缆在随屮浮筒运动的过程中，能够保持一定的曲率和形状，从而满足STP系统动态使用的要求.2. 4.1安装技术要求WA浮筒中心位置根据rl）浮筒实际位置确定，安装允许偏差?lm.2.4. 2安装工艺流程MWA浮筒的安装工艺流程见图15.安装准备.IIWA浮简装船,作业船现场抛锚就位重力式基盘吊装H水下定位浮筒,连接链，配重块屮板组装整体吊装，水下安装r卜—1潜水员水下引导潜水员水下固定ROV水下后调查图15MWA浮筒的安装工艺流程2. 4.3关键技术问题MWA浮筒的安装属于常规的海洋工程水下设施安装，关键技术问题是水下定位的准确性和潜水员的作业经验及能力.MWA浮筒可以在潜水员的配合下安装，也可以依靠ROV的引导进行安装，不同的安装方法所需要的施工机具和连接固定方式有所不同.2. 5柔性立管的安装和连接柔性立管是连接STP浮筒和水下管汇的一根跨接软管，两端用法兰连接，中间固定部位搭在MWA浮筒上.柔性立管的特殊结构使其可以承受波浪,海流等动态荷载的长期作用，因此设计方面对安装后柔性立管的初始形状有严格的要求.柔性立管的安装和连接工作主要由潜水员在水下完成，一条起重船提供潜水作业支持和布设软管等辅助作业.由于潜水作业的最大工作水深达到120m,海上作业乂需要24h 连续进行，该工程使用了氨氧饱和潜水.柔性立管从STP浮筒经MWA浮筒到海底管汇基盘，要求潜水员在安装和连接柔性立管的作业过程中，在3个不同的作业水深连续工作:STP浮筒底部，水深35m;WA浮筒上部，水深53m;海底管汇基盘，水深120m.按照常规的饱和潜水作业方法,潜水员从水深35m处开始作业，接着下潜到水深55m作业，最后在水深120m作业，完成一套柔性立管/海底电缆的安装•安装完成后，潜水员经过减压再从水深35m处开始下一套柔性立管/海底电缆的安装.根据潜水作业规程，这种减压过程需要3,4d.文昌13—1/13—2油田STP系统共有2套柔性立管和2套动力电缆，如果采用常规的饱和潜水作业方法安装和连接，需要用10d左右的时间完成减压过程.为了提高作业效率,降低工程成本，缩短工期，经与潜水作业分包商多次研究和协商,对施工工艺和安装方法进行了修改,增加了1组潜水人员，调动应急舱进入工作状态，将潜水员分成A,B2组分别加压，各组分别负责完成不同水深的安装与连接工作，避免了 2 套柔性立管和2套动力电缆在安装和连接期间的3次减压过程，减少了整个船队的海上待机时间，缩短了工程工期.2组潜水员进行水下作业的工艺流程图见图16.柔性立管和电缆安装典型图见图17. 2. 6海底动力电缆的铺设和连接海底动力电缆的铺设和连接，使用了1条起重船,1条动力定位船以及R0V和饱和潜水等专用设10中国海上油气（工程）2003正备.动力定位船负责电缆铺设，起重船负责潜水支持，电缆在STP浮筒,MWA浮筒, 海底基盘和井口A组潜水员加压，作业水深35m1柔性立管在STr'~筒安装，连接A组潜水员舱内待机动力电缆安装，连接平台的安装与连接等工作.海底动力电缆的铺设和连接作业的工艺流程图见图18.图16水下作业的工艺流程图起jfi船图17柔性立管和电缆安装3儿点体会和建议文昌13-1/13-2油田单点系泊系统海上安装设计是由一家外国工程公司承担的，由于各种复杂的原因，海上安装丄作未能按讣划进行.在施工作业船变更，作业人员深水作业经验少,作业时间邻近台风季节和国外专家组不能到达施工现场的情况下，主要依靠国内技术和施工队伍，经过海上90多d艰苦的作业，终于完成了该项海上安装工程.通过组织文昌13-1/13-2油田单点系泊系统海上安装，有以下儿点体会和建议.1）海洋丄程向深水发展的进程要求海洋工程公司要更新观念，加强基础理论的学习和研究，以适应国际海洋工程的发展趋势，满足我国海洋石油开发工程飞速发展的需要.2）海洋工程安装技术需要持续发展.应坚持设讣与现场相结合,培养和造就一支海洋工程的专家队伍.在认真总结经验，不断提高的基础上，加强海上安装设讣和管理力量.3）在海洋工程新技术，新工艺和新方法的研发方面，应坚持国外引进和国内自主开发并举的原则.些方面可通过向国外学习，以缩短探索的时间.而在一些实用技术方面可通过科学实验等方法，结合实践经验和理论讣算解决丄程实际中的难题，形成企业的自主产权，提升企业的竞争力.4）对深水导管架，海底管道和单点系泊等涉及到海洋工程结构的海上安装技术, 应有口的地提前开展专题研究和应用技术的开发.一些重大科研项目应在ODP 报告批准之后与基本设计同期开展，不要仅仅在合同签订之后才开始进行有关的安装设计工作.第15卷第1期房晓明：文昌油田单点系泊系统海上安装铺另一条电缆图18海底动力电缆的铺设和连接作业的工艺流程5）建立并完善科研管理制度和用人机制，提高科技人员和设讣人员的岗薪标准，通过有效的激励机制使科技人员能够安下心，留下来,并要防止出现人才断层.6）对海洋工程开发中将引进和使用的新技术，新工艺和新的结构形式应有前瞻性.在工程项口开始前，曲有经验的专家牵头组织攻关，将设计,建造，安装和调试等方面综合进行考虑，优化方案,这还包括加工设计，工艺流程和安装程序的优化，以缩短建设工期，降低工程成本.（收稿日期:2002-12-01;编辑:许敏）。
FPSO单点系泊系统安装及回接技术
FPSO单点系泊系统安装及回接技术梁稷;韦卓;余国核;任翔;逯晶晶【摘要】单点系泊系统作为浮式生产储油卸油装置(Floating Production Storage and Offloading,FPSO)的核心组成部分,需在FPSO进入安装现场之前完成安装,随后FPSO进入安装现场进行回接.以我国南海某具体工程项目为背景,全面、系统地介绍FPSO悬链腿单点系泊系统的安装及回接方法,并采用OrcaFlex分析软件对各个施工步骤进行相关的模拟分析.该单点系泊系统的整个安装过程可分为抓地锚安装、下段锚腿铺设、锚腿张紧、上段锚腿铺设、单点浮筒拖航及就位和锚系回接单点浮筒等6个阶段.【期刊名称】《船舶与海洋工程》【年(卷),期】2017(033)002【总页数】6页(P18-23)【关键词】浮式生产储油卸油装置;单点系泊系统;安装及回接;OrcaFlex;动态分析【作者】梁稷;韦卓;余国核;任翔;逯晶晶【作者单位】深圳中海油服深水技术有限公司,广东深圳 518067;中海油服物探水下技术作业公司,天津 300451;中海油服物探水下技术作业公司,天津 300451;中海油服物探水下技术作业公司,天津 300451;中海油服物探水下技术作业公司,天津300451【正文语种】中文【中图分类】U674.38;TE54当前海上浮式生产储油卸油装置（Floating Production Storage and Offloading，FPSO）主要采用单点-转塔系泊系统（Turret Mooring）[1-2]、多点-伸展系泊系统（Spread Mooring）及动力定位系统（Dynamic Positioning）等3种系泊系统，并以单点系泊（Single Point Mooring，SPM）系统的应用最为普遍。
单点系泊系统的应用使得FPSO具有风向标的效应，使FPSO在各种风浪流作用下的受力最小，从而保证其能在海上长时间连续工作。
“海洋石油118”单点系泊系统选型设计
“海洋石油118”单点系泊系统选型设计李达;白雪平;易丛【摘要】In light of the characteristics in Enping 24-2 oil field, the proposal of the single point mooring system for the HYSY118 FPSO was confirmed , the internal turret type mooring system with disconnectable function which need not be discon -nected in typhoon condition .For the increasing terrible wind , wave, current and other offshore environmental conditions at south China sea in recent years , and classification requirements , the standards and rules of SPM design and the homologous design pa-rameters are determined .On the basis of above , this paper summarizes the research idea and method of the single point mooring system in south China sea , recommends the standard of SPM system design , proposes some valuable proposals on the technical work of the subsequent internal turret mooring system .%根据南海恩平24－2油田海域的特点，确定“海洋石油118”FPSO系泊系统方案采用带可解脱装置的台风期不解脱型内转塔单点系泊系统。