FPSO原油外输系统研究
FPSO在海上油田开发中环境保护及安全管理研究
FPSO在海上油田开发中环境保护及安全管理研究摘要：随着全球对能源需求的增长和石油开采活动的增加，FPSO（浮式生产储油船）在海上油田开发中扮演着重要的角色。
然而，FPSO的运营可能对海洋生态环境产生负面影响，并且也存在安全风险。
因此，本研究旨在探讨FPSO在海上油田开发中的环境保护和安全管理措施，以减少对环境的影响并提升安全管理水平。
1. 引言随着全球对石油及天然气需求的不断增长，海上油田开发成为满足能源需求的关键途径之一。
FPSO作为一种常见的海上油田开发装置，具有灵活性强、作业范围广等优点，在海上油田开发中广泛应用。
然而，由于其特殊的工作环境和复杂的操作，FPSO的运营可能带来环境污染和安全风险。
2. 环境保护措施2.1 排放控制FPSO的运营会产生大量废水、废气和废物，其中可能含有有害物质。
为了保护海洋生态环境的可持续发展，FPSO需要采取相应的排放控制措施。
例如，引入高效废水处理系统，对废水进行处理后达到排放标准；采用现代化废气处理装置，降低废气中有害气体的浓度；实施废物管理计划，包括合理的处理和回收利用。
2.2 环境影响评估在FPSO的规划和建设阶段，应进行全面的环境影响评估（EIA），以评估项目对生态环境的潜在影响，并制定相应的环保措施。
EIA应考虑减少FPSO的运营对海洋生态系统的破坏程度，并提出恢复和保护措施，最大程度地减少项目对环境的不良影响。
2.3 生物多样性保护FPSO运营地区可能是一些重要的生物多样性区域，因此保护当地的生物多样性成为环境保护的重要目标之一。
FPSO在运营过程中应采取措施，减少对当地生物多样性的影响和破坏。
例如，通过合理的作业计划和环境监测，减少作业对海洋生物的干扰。
3. 安全管理措施3.1 危险源识别与评估针对FPSO的特殊工作环境和潜在风险，应进行全面的危险源识别与评估。
通过合理的分析和评估，可以识别出潜在的安全风险，并采取措施加以控制和管理。
在危险源识别与评估的基础上，制定相应的安全管理计划，确保操作过程中的安全性。
FPSO单点系泊系统的环境适应性研究
FPSO单点系泊系统的环境适应性研究随着深海石油勘探和开发的不断推进，FPSO（Floating Production Storage and Offloading）单点系泊系统作为一种具有灵活性和经济性的海洋石油生产设施，逐渐成为利用深海油田的重要工具。
然而，FPSO单点系泊系统在不同环境条件下的适应性一直是研究的焦点之一。
本文将针对FPSO单点系泊系统的环境适应性进行探讨，并分析其在不同环境条件下可能面临的挑战和解决方案。
1. 引言FPSO单点系泊系统是一种将油气生产、储存和卸载功能整合在一体的海上石油生产设施。
其直接系泊到油井上游，采用柔性锚链或钢缆来保持位置稳定。
然而，由于FPSO单点系泊系统工作环境多变，存在海况、风浪、冰、恶劣天气等多种因素的干扰，因此需要进行环境适应性研究。
2. FPSO单点系泊系统的环境适应性分析2.1 海况适应性FPSO单点系泊系统工作在不同的海况条件下，包括平静海况和恶劣海况。
平静海况下，FPSO单点系泊系统的环境适应性较好，可以保持良好的稳定性。
而在恶劣海况下，风浪和海流会对FPSO单点系泊系统造成较大干扰，如摇晃、漂移等，进而增加系统的工作难度。
因此，针对恶劣海况，需要采取一系列措施来保证FPSO单点系泊系统的安全稳定运行，例如使用大型抗风浪设备和增加浮动舱体的承载能力。
2.2 风力适应性FPSO单点系泊系统在风力较大的环境下也需要具备较好的适应性。
风能对系统的方向稳定性和位置控制能力有重要影响。
在高风力环境中，FPSO单点系泊系统需要具备较好的抗风能力，避免系统的方向与风向相背，同时要保持良好的位置控制，避免由于风力冲击导致系统的漂移。
为此，可以采用辅助锚泊或增加缆绳数量等技术手段来提高系统的抗风能力。
2.3 冰适应性在极地或寒冷地区的深海油田开发中，FPSO单点系泊系统需要应对冰的影响。
冰的存在会增加锚链或钢缆的负载，增加系统的稳定性要求。
同时，冰会对FPSO的船体造成冲击，导致设备损坏。
FPSO单点系泊系统的石油储运与处理研究
FPSO单点系泊系统的石油储运与处理研究FPSO（Floating Production, Storage, and Offloading）是一种海洋石油生产装置，它具备储存和运输石油的能力。
在FPSO系统中，单点系泊系统是至关重要的组成部分，它用于保证装置的安全稳定运行。
本文将对FPSO单点系泊系统的石油储运与处理进行深入研究。
首先，我们来了解FPSO单点系泊系统的基本原理。
FPSO单点系泊系统基于单锚点原理，通过系泊船只与海洋底部的锚链进行连接，从而保持装置的相对固定位置。
这种系统的优点在于提供了较高的生产灵活性和机动性，在不同场景和气候条件下都能够适应。
单点系泊系统同时也能够实现石油储存、处理和运输功能，大大简化了石油生产作业的流程。
在FPSO单点系泊系统中，石油储存是一个重要环节。
FPSO装置通常配备有多个储油舱，这些舱室用于存储和处理生产的原油。
一般来说，装置通过自有泵将原油从生产设备输送到储油舱。
在储油过程中，装置还会进行相应的沉淀、分离、过滤和加热等处理，确保储油舱中的原油质量达到规定的标准。
通过这种方式，FPSO单点系泊系统实现了对石油的储存和初步处理，为后续的运输提供了可靠的品质保障。
除了石油的储存处理，FPSO单点系泊系统还需要进行石油的运输。
一般来说，FPSO装置通过由系统中的储油舱输送管道将石油输送至外部运输船只。
这些输送管道一般位于装置的上部结构中，通过连接管道和灵活的软管等设备，将原油从FPSO装置转运至接收船只。
在油品运输过程中，需要注意管道的密封性，确保石油不会泄漏。
此外，为了使油品运输更加高效和可靠，在管道输送系统中还需要配备相应的监测和控制设备，用于实时监测输送情况，并采取相应的控制措施。
对于FPSO单点系泊系统而言，石油的处理也是一个重要的环节。
根据石油的特性和用途，FPSO装置通常配置有相应的加热、冷却、分离和过滤设备等用于石油的加工和改性。
例如，在采油过程中，FPSO装置需要对原油进行分离处理，以将其中的杂质和水分去除。
FPSO单点系泊系统的无人化操作与管理技术研究
FPSO单点系泊系统的无人化操作与管理技术研究摘要：FPSO（Floating Production Storage and Offloading）单点系泊系统是一种常见的海上石油生产装置。
为了提高运营效率和减少人力成本，研究无人化操作与管理技术变得越来越重要。
本文旨在探讨FPSO单点系泊系统的无人化操作与管理技术，包括无人化操作的优势、关键技术和挑战，以及无人化管理技术的应用和研究方向。
1. 引言FPSO单点系泊系统广泛用于海上石油生产，实现对原油的生产、储存和输送。
然而，传统的FPSO操作需要大量的人力资源，存在成本高、安全隐患大等问题。
因此，研究无人化操作与管理技术对于提高FPSO运营效率和降低风险具有重要意义。
2. 无人化操作的优势2.1 降低人力成本：无人化操作可以减少或完全消除船员的人力需求，从而降低运营成本。
2.2 提高安全性：无人化操作可以减少人为错误和事故风险，提高FPSO运营的安全性。
2.3 增加生产效率：无人化操作可以通过自动化、智能化技术来提高生产效率和响应能力。
3. 无人化操作的关键技术3.1 远程监控与控制：通过远程监控和控制系统，实现对FPSO单点系泊系统的实时监测和远程操作。
3.2 自动化系统：利用自动化技术，实现FPSO各个子系统的自动化控制和协调，确保系统的稳定运行。
3.3 传感器技术：应用各种传感器技术，实现对FPSO单点系泊系统各项参数的监测和数据采集，为无人化操作提供数据支持。
3.4 通信技术：建立可靠的远程通信网络，保证远程监控和控制的实时性和稳定性。
4. 无人化操作的挑战4.1 安全隐患：无人化操作可能面临的最大挑战是如何确保系统的安全性，防止无人化操作引发事故和风险。
4.2 技术可行性：无人化操作需要依靠先进的技术手段，如人工智能、机器学习等，而这些技术的可行性和稳定性尚需进一步研究和验证。
4.3 法律与规范：无人化操作涉及到许多法律和规范的问题，需要与相关部门和机构进行合作和协商，制定相关的政策和标准。
FPSO原油外输作业溢油风险评价系统研究
FPSO原油外输作业溢油风险评价系统研究吕妍;安伟【摘要】本文简要介绍了FPSO原油外输作业中溢油风险评价的方法,拟采用模糊综合评价方法,构建一套FPSO原油外输作业溢油风险评价系统.该系统可实现风险预报及风险措施建议的功能,有助于加强对FPSO外输作业中溢油风险分析和管理,为降低溢油风险、预防溢油事故提供基础支持.【期刊名称】《资源节约与环保》【年(卷),期】2012(000)005【总页数】4页(P86-89)【关键词】原油外输溢油事故风险评价风险预报系统【作者】吕妍;安伟【作者单位】中海石油环保服务(天津)有限公司,天津开发区,300457;中海石油环保服务(天津)有限公司,天津开发区,300457【正文语种】中文1.0 前言原油外输是FPSO最基本、最重要的作业环节之一。
然而，海上原油外输与常规的港口码头装卸作业不同，风浪流冰等环境条件比港口码头恶劣得多，且两浮体之间的运动将使作业条件比港口码头更加复杂[1]，因此，原油外输作业过程中溢油风险也更为严峻。
油气一旦泄露，极有可能引发更为严重的海损、海难事故，不仅污染海洋生态环境，也会对人员安全造成一定威胁。
为了有效降低/预防FPSO外输作业溢油风险，拟建立一套FPSO原油外输作业溢油风险评价模型，旨在外输作业前可有效分析外输过程中的最大溢油风险环节及溢油风险等级，并根据输出风险提出降低风险措施，消除或降低外输作业过程中的溢油风险。
2.0 外输作业溢油风险评价模型2.1 模型原理本研究采用模糊综合评价模型，对FPSO原油外输溢油风险等级进行评定。
模糊综合评价方法的基本思想是在确定评价因索、因子的评价等级标准和权值的基础上，运用模糊集合变换原理，以隶属度描述各因素及因子的模糊界线，构造模糊评判矩阵，通过多层的复合运算，最终确定评价对象所属等级[2]。
其数学表达如下：（1）建立评价因素集：设因素 U={U1，U2，······Un}，Ui表示被评价的溢油风险因子；（2）建立评语集：评语集通常用V表示，即V={U1，U2，······Um}，Vj表示评判的结果。
FPSO原油外输方案研究
第４７卷２０１８年７月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀船海工程ＳＨＩＰ＆ＯＣＥＡＮＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Ｖｏｌ.４７Ｊｕｌ.２０１８㊀㊀㊀ＤＯＩ:１０.３９６３/ｊ.ｉｓｓｎ.１６７１￣７９５３.２０１８.Ｓ１.０１１ＦＰＳＯ原油外输方案研究白雪平ꎬ王忠畅ꎬ杨天宇ꎬ易丛ꎬ李达(中海油研究总院ꎬ北京１０００２８)摘㊀要:介绍世界范围内ＦＰＳＯ原油外输形式ꎬ结合中国海域ＦＰＳＯ成功原油外输的经验ꎬ根据巴西海域深水ＦＰＳＯ的特点及环境条件ꎬ以及巴西相关法律法规的要求ꎬ推荐巴西海域ＦＰＳＯ原油外输方案ꎮ针对近年来国内石油公司走向海外ꎬ受制于本地化原则㊁远洋运输等不利因素ꎬ提出适合在巴西开发ＦＰＳＯ所采用的外输方案ꎮ关键词:ＦＰＳＯꎻ原油外输ꎻ巴西海域中图分类号:Ｐ７５１㊀㊀㊀㊀文献标志码:Ａ㊀㊀㊀㊀文章编号:１６７１￣７９５３(２０１８)Ｓ１￣００５０￣０５收稿日期:２０１８－０１－１０修回日期:２０１８－０２－１０第一作者:白雪平(１９８３ )ꎬ女ꎬ硕士ꎬ高级工程师研究方向:浮式结构物总体设计㊁海上安装㊀㊀ＦＰＳＯ在海洋石油开发中应用广泛ꎬ是全海式油田开发工程中的核心单元[１]ꎮＦＰＳＯ作为一种专用的油气生产装置出现在２０世纪７０时代ꎬ早期的ＦＰＳＯ均是由旧油船改造而成ꎬ而且吨位不大ꎬ自２０世纪９０年代以后ꎬＦＰＳＯ成为海上油气生产的主要手段ꎬ并得到了迅速发展ꎬ而且大都是新造的ꎬ载重量达到十几万ｔꎬ有的甚至达到了４０万ｔ[２]ꎮ从油井中生产的井流经海管送到ＦＰＳＯ上的油气水处理模块进行处理ꎬ达到合格原油储存在ＦＰＳＯ的原油舱内ꎮ根据«ｏｆｆｓｈｏｒｅ»杂志统计ꎬ截止２０１６年７月ꎬ世界范围内的ＦＰＳＯ共有１６９艘ꎬ其中新建为５０艘ꎬ改造为１１９艘ꎮ根据统计ꎬ巴西是拥有ＦＰＳＯ最多的国家ꎬ中国位居第三ꎮ无论是新建还是改造的ＦＰＳＯꎬ海上油气田生产的最后一道作业工序就是将合格原油装船外运ꎮ随着我国石油公司逐渐走向海外ꎬ各石油公司将受制于本地化㊁远洋运输等不利因素ꎬＦＰＳＯ外输已成为各石油公司必须考虑的重点ꎮ本文针对巴西某油田新建ＦＰＳＯ外输方案开展研究ꎬ结合中国海域多年海上操作经验ꎬ探讨中国针对巴西海域ＦＰＳＯ所应采用的外输方式ꎬ以求利益最大化ꎮ１㊀ＦＰＳＯ原油外输形式１.１㊀世界范围内ＦＰＳＯ外输方式由于海上卸油作业与常规的港口码头装卸作业不同ꎬ风浪流冰等环境条件比港口内码头恶劣ꎬ危险性也非常大ꎮ近几年来ꎬ由于海上油气田安全生产越来越受到重视ꎬ各石油公司和有关部门也相继对海上作业提出操作要求ꎬ以确保原油外输的安全ꎮ通过对世界范围内ＦＰＳＯ外输方式的研究ꎬ其外输方式如下ꎮ１)单点系泊ＦＰＳＯ采用常规穿梭油船串靠卸油方式ꎮ２)单点系泊ＦＰＳＯ采用常规穿梭油船旁靠卸油方式ꎮ３)单点系泊ＦＰＳＯ采用常规穿梭油船串靠㊁旁靠同时存在的卸油方式ꎮ４)多点系泊ＦＰＳＯ采用动力定位油船串靠外输ꎮ５)多点系泊ＦＰＳＯ采用ＣＡＬＭ单点和常规穿梭油船卸油方式ꎮ６)多点系泊ＦＰＳＯ采用油船尾串靠三点系泊ꎮ７)多点系泊ＦＰＳＯ采用ＣＴＶ和常规油船卸油方式ꎮ８)ＦＰＳＯ采用Ｈｉ－Ｌｏａｄ方式外输ꎮ单点采用常规油船外输㊁多点采用动力定位油船外输或者采用ＣＡＬＭ系统/ＣＴＶ外输ꎬ以及采用Ｈｉ－Ｌｏａｄ方式外输ꎮ由于ＦＰＳＯ在不同海域作业的环境条件㊁各石油公司的操作习惯㊁油船队等因素ꎬ都将影响外输方式的选择ꎬ针对以上几种外输方式进行优缺点汇总ꎮ见表１ꎮ１.２㊀中国海域ＦＰＳＯ外输方式经过多年的经验积累ꎬ海上外输作业一般有串靠外输㊁旁靠外输和串靠旁靠联合外输这３种０５表１㊀外输方式优缺点外输方式优点缺点单点＋常规油船㊀中国海域使用最广泛ꎬ作业经验丰富技术成熟ꎬ安全可靠适合恶劣海域作业㊀只适用于单点多点＋动力定位油船㊀可抵抗作业环境条件高㊀作业便捷㊀所需维护少㊀ＤＰ油船建造及租用费用高㊀海油目前无现有ＤＰ油船船队多点＋ＣＡＬＭ系统＋常规油船㊀环境条件适应性好㊀运用广泛可适用于常规油船外输㊀初始投资高㊀需海上安装㊀需铺设海管㊀需要定期维护多点＋ＣＴＶ系统＋常规油船㊀环境条件适应性好㊀可辐射同海域多个油田㊀可适用于常规油船外输㊀初始投资高㊀目前还没有实际使用过Ｈｉ－ｌｏａｄ外输系统＋常规油船㊀可适用于常规油船㊀巴西石油公司试验失败㊀对穿梭油船吨位及尺寸有要求方式ꎬ而其中以串靠外输为主ꎮ中国海域已运营过１８艘采用单点系泊方式的ＦＰＳＯꎬ其中渤海７艘ꎬ南海１１艘ꎮ目前只有南海希望号和渤海明珠号使用过旁靠外输ꎬ其余均采用串靠外输ꎮ串靠外输方式已被多数船长所接受ꎬ由于其作业环境要求较低ꎬ安全性较高ꎬ也在世界上使用较普遍ꎬ图１为南海某ＦＰＳＯ外输示意图ꎮ图１㊀南海某ＦＰＳＯ外输示意以中国南海ＦＰＳＯ外输为例ꎬ中国南海ＦＰＳＯ吨位在１０万~１５万ｔ级ꎬ其对应的穿梭油船吨位在６万~１０万ｔ级ꎬ一般情况下７~１０ｄ卸油一次ꎬ每次卸油操作时间为１５~２２ｈꎬ原油销售目的地是国内ꎮ虽然南海属于世界范围内三大恶劣海域之一ꎬ但针对单点采用穿梭油船串靠外输方式进行外输作业已成功运行２５ａꎬ没有发生过一起碰撞事故ꎮ针对中国南海的恶劣海况ꎬ其外输操作条件:风速ɤ１５ｍ/ｓꎻ有义波高Ｈｓ:连接Ｈｓɤ３.０ｍꎬ解脱Ｈｓɤ３.５ｍ(大部分工况)ꎬＨｓɤ４.０ｍꎬ其可操作概率达到９０％以上ꎮ经过多年的实际操作ꎬ中国海域采用单点系泊ＦＰＳＯ和穿梭油船外输具有丰富的经验ꎮ２㊀巴西海域ＦＰＳＯ外输方案选择２.１㊀原油外输方式选取原则在进行ＦＰＳＯ原油外输方案选取时ꎬ要充分考虑技术㊁经济㊁法律法规等因素ꎬ因此需遵循以下原则ꎮ１)技术成熟㊁操作方便㊁成本低廉ꎮ２)外输方案应适应所处海域环境条件ꎮ３)运输船舶资源ꎬ目前从经济性来说ꎬ远洋运输宜使用３０万ｔ级油轮ꎮ目前市场上的运输船舶有１５万ｔ级的苏伊士运河型ꎬ７万~８万ｔ级的巴拿马运河型ꎬ而动力定位油船最大为１５万ｔ级ꎮ４)运输距离(预计的石油产地与消费地距离)关系到油船船队的数量ꎮ５)所在国的法律法规ꎬ针对国外合作油田ꎬ原油外输需要考虑宏观因素ꎮ２.２㊀巴西某ＦＰＳＯ外输方式选择根据巴西某油田的环境条件(风玫瑰图见图２ꎬ波浪玫瑰图见图３)ꎬ发现该油田的风浪方向性不明显ꎬ结合油田的产量较高ꎬ系泊系统的形式选择有单点和多点两种形式ꎮ图２㊀风玫瑰图采用单点或者多点系泊定位ＦＰＳＯ在该油田都有其优缺点ꎬ因此ꎬ其原油外输有以下方式可供选择ꎮ１)多点系泊ＦＰＳＯ采用动力定位油船外输(巴西石油公司ＤＰ油船)ꎬ原油输送到巴西国内ꎮ１５图３㊀波浪玫瑰图２)多点系泊ＦＰＳＯ采用动力定位油船外输(Ｓｈｅｌｌ公司)ꎬ通过 船对船 传送到ＶＬＣＣꎬ原油输送到国际市场ꎬ最近的 船对船 倒油港口在乌拉圭见图４ꎮ图４㊀ 船对船 卸油３)多点系泊ＦＰＳＯ采用ＣＡＬＭ单点(见图５)外输及常规油船ꎬ原油输送到巴西国内或者国际市场ꎮ图５㊀ＣＡＬＭ外输４)多点系泊ＦＰＳＯ采用ＣＴＶ(见图６)外输及常规油船ꎬ原油输送到巴西国内或者国际市场ꎻＣＴＶ目前还没有得到验证ꎮ５)多点系泊ＦＰＳＯ采用Ｈｉ－Ｌｏａｄ形式及常规油轮串靠外输ꎬ原油输送到巴西国内或者国际市场ꎮ巴西国家石油公司采用Ｈｉ－Ｌｏａｄ一代原图６㊀ＣＴＶ外输型机(见图７)在２０１３~２０１４年做过试验ꎬ但因其功率小而性能表现不佳ꎮ图７㊀Ｈｉ－ｌｏａｄ外输６)转塔式ＦＰＳＯ采用常规油船串靠外输(见图８)ꎬ原油输送到巴西国内或者国际市场ꎮ此方式需要较好的环境海况ꎮ图８㊀常规串靠外输７)ＦＳＯ采用常规油轮串靠外输ꎬ可将多艘ＦＰＳＯ的油转移到该ＦＳＯ上进行外输(见图９)ꎬ原油输送到巴西国内或者国际市场ꎮ由于该油田是合作油田ꎬ各石油公司情况不同ꎬ因此针对ＦＰＳＯ的外输方式ꎬ各石油公司都持不同意见ꎬ因此ꎬ需根据中国的现状ꎬ寻求合适的外输方案ꎮ３㊀针对巴西某油田ＦＰＳＯ外输方案的选择㊀㊀由于该油田受制于压力要求和立管数量等技术问题ꎬＦＰＳＯ需采用多点系泊定位的ＦＰＳＯꎬ因此外输方式有采用ＤＰ船外输㊁ＣＡＬＭ系统和ＣＴＶ２５图９㊀ＦＳＯ倒运系统ꎮ３.１㊀动力定位油轮外输动力定位油船(ＤＰＳＴ)最早于１９７０年在北海应用ꎬ目前在巴西㊁澳洲㊁加拿大㊁俄罗斯都有应用ꎬ被成为 浮动的海管 ꎮＤＰＳＴ比常规油船(ＣＴ)更安全ꎬ适用海域㊁海况条件范围更大ꎬ也可以从不同种类的平台上提油ꎮＤＰＳＴ的最大规模限制在１５万ｔ㊁终端市场限制在本地区ꎬ因而其数量比较有限ꎮ此外ꎬ油田作业者通常会与ＤＰＳＴ业主签订最少５ａ的期租或干租合同ꎬＤＰＳＴ的操作公司数量有限ꎮ如果终端市场距离较远ꎬ则需要进行ＤＰＳＴ与ＣＴ之间的转驳ꎮ目前世界上共有８６艘ＤＰＳＴꎬ其中Ｓｕｅｚ级４６艘㊁Ａｆｒａ级２５艘㊁更小级别的１５艘ꎮ从目前国际ＤＰ油船的现状ꎬ巴西石油公司ＤＰＳＴ船队占世界市场的份额为４１％ꎬ且巴西有本地化的要求ꎬ因此ꎬ租用巴西石油公司的ＤＰ船将会受到极大的限制ꎮ如果新建一艘苏伊士级ＤＰ船(目前国内可建造最大的吨位)ꎬ几乎为同吨位常规穿梭油船的２倍建造费用ꎬ成本较高ꎮ３.２㊀ＣＡＬＭ系统外输采用ＣＡＬＭ系统外输ꎬ对应的穿梭油船为常规不带ＤＰ油船ꎬ类似于单点系泊系统ＦＰＳＯ外输到常规穿梭油船ꎮ中国海运拥有多年成功外输经验ꎬ且在海外也有ＣＡＬＭ和常规外输油船操作经验ꎬ因此这种方式的外输更加吻合中国石油公司的现有技术和作业队伍ꎬ但巴西石油公司禁止多点系泊ＦＰＳＯ采用ＣＡＬＭ系统尾输卸油ꎮ考虑到巴西距离中国约２万ｋｍꎬ不管是采用ＤＰ外输ꎬ还是采用ＣＡＬＭ系统和常规油船外输ꎬ都将面临原油输送目的地的限制ꎮ如果巴西原油运回国内或者运往国际其他原油输入国ꎬ必须采用ＶＬＣＣ(或ＵＬＣＣ)油船长距离运输ꎮ由于ＶＬ￣ＣＣ(或ＵＬＣＣ)油船吨位较大ꎬ至少需要在巴西海域等待２~３船原油ꎮ此外ꎬＶＬＣＣ(或ＵＬＣＣ)的吨位将受制于卸油码头ꎮ３.３㊀ＣＴＶ外输采用ＣＴＶ外输方式类似于采用ＣＡＬＭ系统ꎬ与ＣＡＬＭ系统不同的是ＣＴＶ自带动力定位系统ꎬ且ＣＴＶ位于ＦＰＳＯ和油船直接将ＦＰＳＯ与穿梭油船和ＶＬＣＣ连接ꎮ当外输结束后ꎬＣＴＶ可以移动到下一艘ＦＰＳＯ或者做为油田的守护船ꎬ辐射整个油田ꎮＣＴＶ是挪威ＣｅＦｒｏｎｔ公司２０１４年的专利产品ꎬ由于目前还没有现场操作经验ꎬ甚至还没有实验过ꎬ只进行过模型实验ꎮＣｅＦｒｏｎｔ公司已委托中远建造２艘ꎬ第１艘计划在２０１８年第四季度交付ꎮ目前作业者正在落实ＣＴＶ的认证程序ꎮ４㊀结论１)ＤＰ船外输符合巴西石油公司的利益ꎬ是其力推的外输方式ꎬ但对于中国油公司来说却是极为不利的ꎮ如果租用ＤＰ船进行外输ꎬ将受制于巴西石油公司和Ｓｈｅｌｌ公司ꎬ而新建ＤＰ船ꎬ费用较高ꎮ２)ＣＡＬＭ系统卸油技术成熟ꎬ也是能接受的卸油方案ꎬ但不符合巴西本地化的要求ꎮ３)ＣＴＶ目前还没有实际海上操作的经验ꎬ仍处于认证过程中ꎬ但在各方的推进下逐步被巴西石油公司所接受ꎮ这种卸油方式符合各家石油公司的利益ꎬ也能避免受制于巴西石油公司ꎮ４)无论采用何种外输形式ꎬ需结合技术㊁经济性㊁油田产量㊁巴西国家各种法律法规等一系列因素来定ꎬ这将需要很长一段时间进行综合考虑ꎮ为了开发海外油田ꎬ中国油公司需熟悉各个国家本地化的要求ꎬ并能结合自身的优势ꎬ提出有利于中国油公司的方案ꎬ但这也需要很长一段时间来探索ꎮ参考文献[１]易丛ꎬ李达ꎬ赵晶瑞ꎬ等.规划及设计工况对单点系泊系统设计的影响[Ｊ].船海工程ꎬ２０１７(４):９３￣９７. [２]海洋石油工程设计指南编委会.海洋石油工程设计指南:海洋石油工程ＦＰＳＯ与单点系泊系统设计[Ｍ].北京:石油工业出版社ꎬ２００７.３５ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅＦＰＳＯ ｓＯｆｆｌｏａｄｉｎｇＳｙｓｔｅｍＢＡＩＸｕｅ￣ｐｉｎｇꎬＷＡＮＧＺｈｏｎｇ￣ｃｈａｎｇꎬＹＡＮＧＴｉａｎ￣ｙｕꎬＹＩＣｏｎｇꎬＬＩＤａ(ＣＮＯＯＣＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅꎬＢｅｉｊｉｎｇ１０００２８ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:ＴｈｅｏｆｆｌｏａｄｉｎｇｓｙｓｔｅｍｏｆＦＰＳＯｉｎｔｈｅｗｏｒｌｄｗａｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄꎬｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈＣＮＯＯＣ ｓｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｆｏｒｏｆｆｌｏａｄｉｎｇ.ＡｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅＦＰＳＯｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆＢｒａｚｉｌｓｅａꎬａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｔｈｅｒｅｌｅｖａｎｔｌａｗｓａｎｄｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｓｏｆＢｒａｚｉｌꎬｔｈｅｒｅａｓｏｎａｂｌｅｏｆｆｌｏａｄｉｎｇｓｃｈｅｍｅｆｏｒＦＰＳＯｗａｓｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ.Ｉｎｖｉｅｗｏｆｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎｐｒｉｎｃｉｐｌｅａｎｄｌｏｎｇｄｉｓｔａｎｃｅｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎｆｏｒｄｏｍｅｓｔｉｃｐｅｔｒｏｌｅｕｍｃｏｍｐａｎｉｅｓｇｏｉｎｇｏｖｅｒｓｅａｓｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓꎬａｎｏｆｆｌｏａｄ￣ｉｎｇｓｙｓｔｅｍｓｕｉｔａｂｌｅｆｏｒＣＮＯＯＣｔｏｄｅｖｅｌｏｐＦＰＳＯｉｎＢｒａｚｉｌｗａｓｐｕｔｆｏｒｗａｒｄ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ＦＰＳＯꎻｏｆｆｌｏａｄｉｎｇｓｙｓｔｅｍꎻＢｒａｚｉｌｓｅａ(上接第４９页)[２０]贾德君.沉船打捞作业安全研究[Ｄ].大连:大连海事大学ꎬ２０１６.[２１]ＳＨＡＳＨＩＫＡＬＡＨ.Ｄｙｎａｍｉｃｓｏｆａｍｏｏｒｅｄｂａｒｇｅｕｎｄｅｒｒｅｇｕｌａｒａｎｄｒａｎｄｏｍｗａｖｅｓ[Ｊ].Ｏｃｅａｎｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ１９９７ꎬ２４(５):４０１￣４３０.[２２]马小剑.开敞式码头系泊船运动响应及钢缆张力研究[Ｄ].大连:大连理工大学ꎬ２０１２.[２３]张素侠.深海系泊系统松弛￣张紧过程钢缆的冲击张力研究[Ｄ].天津:天津大学ꎬ２００８.ＳａｆｅｔｙＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆＵｐ￣ｒｉｇｈｔｉｎｇＰｒｏｊｅｃｔｆｏｒＣａｐｓｉｚｅｄＳｈｉｐＢａｓｅｄｏｎＱｕａｓｉ￣ｓｔａｔｉｃａｎｄＤｙｎａｍｉｃＭｏｄｅｌＳＵＮＱｉ￣ｓｈｅｎｇ１ꎬＪＩＡＤｅ￣ｊｕｎ２ꎬＬＥＩＣｈｕａｎ１(１.ＤａｌｉａｎＢｒａｎｃｈｏｆＣｈｉｎａＣｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎＳｏｃｉｅｔｙꎬＤａｌｉａｎＬｉａｏｎｉｎｇ１１６０１３ꎬＣｈｉｎａꎻ２.ＳｃｈｏｏｌｏｆＳｈｉｐａｎｄＯｃｅａｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬＤａｌｉａｎＭａｒｉｔｉｍｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＤａｌｉａｎＬｉａｏｎｉｎｇ１１６０２６ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｅｎｓｕｒｅｔｈｅｓａｆｅｔｙｏｆｕｐ￣ｒｉｇｈｔｉｎｇｐｒｏｊｅｃｔｆｏｒｃａｐｓｉｚｅｄｓｈｉｐꎬａｑｕａｓｉｓｔａｔｉｃａｎｄｄｙｎａｍｉｃｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｗｉｔｈｌｏｗｗｉｎｄｉｎｇ￣ｉｎｖｅｌｏｃｉｔｙｏｆｕｐ￣ｒｉｇｈｔｉｎｇｐｒｏｊｅｃｔｆｏｒｃａｐｓｉｚｅｄｓｈｉｐｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｔｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｔｈｅｃａｂｌｅｔｅｎｓｉｏｎａｎｄｈｙ￣ｄｒｏｄｙｎａｍｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅｏｆｃａｐｓｉｚｅｄｓｈｉｐｉｎｔｉｍｅｄｏｍａｉｎ.ＡＱＷＡｗａｓａｐｐｌｉｅｄｔｏｃａｌｃｕｌａｔｅｔｈｅｃａｂｌｅｔｅｎｓｉｏｎｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃａｓｅｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗｉｎｄｉｎｇ￣ｉｎｖｅｌｏｃｉｔｙａｎｄｃａｐｓｉｚｅｄｓｈｉｐｗｅｉｇｈｔꎬａｎｄｓａｆｅｔｙａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｃａｂｌｅｔｅｎｓｉｏｎｃａｌｃｕｌａｔｅｄｗａｓｐｅｒ￣ｆｏｒｍｅｄ.Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｃａｂｌｅｔｅｎｓｉｏｎｏｆｕｐ￣ｒｉｇｈｔｉｎｇｐｒｏｊｅｃｔｆｏｒｃａｐｓｉｚｅｄｓｈｉｐｏｆｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｍｏｄｅｌａｎｄｔｈｅｑｕａｓｉｓｔａｔ￣ｉｃｍｏｄｅｌａｒｅｉｎｇｏｏｄａｇｒｅｅｍｅｎｔ.Ｄｕｒｉｎｇｔｈｅｕｐ￣ｒｉｇｈｔｉｎｇｐｒｏｊｅｃｔꎬｔｈｅｓｔａｂｌｅｃａｂｌｅｔｅｎｓｉｏｎａｆｔｅｒｔｈｅｕｐ￣ｒｉｇｈｔｉｎｇｐｒｏｊｅｃｔｉｎｃｒｅａｓｅｓｗｉｔｈｔｈｅｃａｐｓｉｚｅｄｓｈｉｐｗｅｉｇｈｔｗｈｉｌｅｔｈｅｗｉｎｄｉｎｇ￣ｉｎｖｅｌｏｃｉｔｙｉｓｌｏｗꎬａｎｄｔｈｉｓｓｔａｂｌｅｖａｌｕｅｄｏｎｏｔｃｈａｎｇｅｗｉｔｈｔｈｅｗｉｎｄｉｎｇ￣ｉｎｖｅｌｏｃｉ￣ｔｙ.Ｗｈｅｎｔｈｅｗｉｎｃｈ"ｓｕｄｄｅｎｓｔｏｐｓ"ꎬｔｈｅｃａｂｌｅｔｅｎｓｉｏｎｗｉｌｌｉｎｃｒｅａｓｅｓｕｄｄｅｎｌｙｔｏｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｖａｌｕｅꎬａｎｄｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅ￣ｔｗｅｅｎｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｖａｌｕｅａｎｄｔｈｅｃａｐｓｉｚｅｄｓｈｉｐｗｅｉｇｈｔｏｒｗｉｎｄｉｎｇ￣ｉｎｖｅｌｏｃｉｔｙｉｓｎｏｎ￣ｌｉｎｅａｒ.Ａｍｉｓｍａｔｃｈｅｄｗｉｎｄｉｎｇ￣ｉｎｖｅｌｏｃｉｔｙｗｉｌｌｎｏｔｇｕａｒａｎｔｅｅｔｈｅｓａｆｅｔｙｏｆｕｐ￣ｒｉｇｈｔｉｎｇｐｒｏｊｅｃｔｆｏｒａｃａｐｓｉｚｅｄｓｈｉｐ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｑｕａｓｉｓｔａｔｉｃꎻｄｙｎａｍｉｃꎻｃａｐｓｉｚｅｄｓｈｉｐꎻｕｐ￣ｒｉｇｈｔｉｎｇｐｒｏｊｅｃｔꎻｓａｆｅｔｙａｓｓｅｓｓｍｅｎｔꎻＡＱＷＡ４５。
FPSO外输漂浮软管整体连接与安装工艺研究
- 59 -第1期FPSO外输漂浮软管整体连接与安装工艺研究程兆欣（海洋石油工程（青岛）有限公司， 山东 青岛 266520）[摘 要] FPSO外输漂浮软管是FPSO与穿梭油轮连接的纽带，是FPSO唯一的外输装置。
外输漂浮软管由于其材质的特殊性，为提高其使用寿命与可靠性，必须对软管进行正确的搬运、试压、安装。
本文基于国内外船厂的安装经验，提出了一种无需浮船坞的无损安装工艺。
[关键词] FPSO；外输漂浮软管；浮船坞；安装工艺作者简介：程兆欣（1986—），男，山东青岛人，本科学历，学士，中级职称。
在海洋石油工程（青岛）有限公司技术部从事海洋石油工程和LNG模块管线加工设计工作。
图1 外输漂浮软管与穿梭油轮连接示意图FPSO 外输漂浮软管是以钢筋为骨架，钢筋内外由帘线和橡胶材料构成的软管，具有强度高，重量轻的特点[1]。
该软管分为艏部漂浮软管与艉部漂浮软管，根据FPSO的大小，采取二者兼有或二者取其一的方式，如图1所示为某FPSO 外输漂浮软管与穿梭油轮连接示意图。
软管单节长约10.7m ，重约4.7t ，单条漂浮软管长约235m ，总重约103t 。
外输漂浮软管需在陆地整体连接，完成试压后，安装在滚筒上。
1 国内外安装经验FPSO 一般在船厂完成建造安装，船厂拥有丰富的船坞资源，尤其是浮船坞。
经调研，国内外船厂一般采用浮船坞完成外输漂浮软管的安装工作。
以中远船务尼萨伦改造为例，在场内2万吨浮船坞内，无需底座支撑，仅需将外输漂浮软管逐根摆放在船坞内，并完成螺栓连接、法兰管理，压力试验后，利用港拖配合，调整浮船坞载荷，使浮船坞下沉，至外输漂浮软管完全呈漂浮状态，港拖将外输漂浮软管直接拖航至FPSO 艏部或艉部安装位置，利用吊车，将外输软管吊起，完成与滚筒法兰的配对后，转动滚筒将外输漂浮软管盘卷在其上。
对于无浮船坞资源的场地，一般采用连接与安装同时进行的方法，即外输漂浮软管在码头靠近滚筒处，完成3~4节的软管连接工作后，无需进行压力试验，即开始吊装完成与滚筒法兰配对并盘卷，随后再次连接、盘卷，直至完成所有软管的连接工作，然后再进行压力试验。
FPSO原油装载系统的分析与优化
陈 国 刚
（ 上海中远船务工程有限公司 ，上海 ２ ０ ０ ２ ３ １ ）
摘 要 ：浮式生产储油装置 （ ｌ ｆ ｏ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｔ ｏ ｒ ａ ｇ ｅ ａ ｎ ｄ ｏ ｉｏ ｆ ￣ｍｇ ） ，简称Ｆ Ｐ Ｓ Ｏ，用于将原 油处理后储存于原油储存舱 中， 并定期外输至穿梭油轮。原油装载作为Ｆ Ｐ Ｓ Ｏ的重要功能之一，起止 于上部处理模块和储存舱底部 ，为典型的大落差系统。文章结合现有项 目案例，研究如何实现合理 的原油装载方案，并通过研究管 网水力学计算，详细分析该类大落差管道的特点，为完成类似系统
计运行时候 ，大落差管道的垂直管段中不是噪声很 大就是振动很厉害 。经过管网水力学计算 ，可以通
过能量梯度直观地发现问题 。
压， 以舱底末端为 Ｅ Ｌ ０ ． ０ ｍ标高计算 ， 主甲板管线 的标高为 Ｅ Ｌ ３ ５ ． ０ ｍ。
ｔ ｏ ｈ ｔ ｅ ｓ ｔ ｏ ｒ ａ ｇ ｅ ｔ ａ ｎ ｋ ｂ ｏ ｔ ｔ ｏ ｍ ． Ｃ ｏ ｍ ｂ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ｗ ｉ ｔ ｈ ｈ ｔ ｅ ｅ ｘ ｓ ｉ ｔ ｉ ｎ ｇ ｐ ｏ ｒ ｊ ｅ ｃ ｔ ｃ ａ ｓ ｅ ， ｈｅ ｔ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｓ ｔ ｕ ｄ ｉ ｅ ｓ ｈ ｔ ｅ ｒ ｅ ａ ｌ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ
ｒ ｅ ａ ｓ ｏ ｎ ａ ｂ ｌ ｅ ｌ ｏ ａ ｄ ｉ ｎ ｇｓ ｃ ｈ ｅ ｍ ｅ ｆ ｏ ｒ ｃ ｒ ｕ ｄ ｅ ｏ ｉ ｌ ． Ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈｔ ｈ ｅ ｓ ｕ ｔ ｄ ｙ ｏ ｆ ｅ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｆｔ ｏ ｈ ｅ ｐ ｉ ｐ ｅ ｎ ｅ ｗ ０ ｈ ｙ ｄ ｒ ａ ｕ ｌ ｉ ｃ ｓ ．
多点系泊FPSO旁靠外输多浮体系统水动力研究
多点系泊FPSO旁靠外输多浮体系统水动力研究随着工业技术的发展,国民对石油天然气等资源的需求与日俱增,伴随着陆地资源的快速消耗殆尽,石油天然气资源的开发逐渐转向深海大洋。
尽管目前我国的原油进口依存程度很高,但是我国海域的油气储藏量也十分巨大,因此加强海上装备的自主研发能力是我国的当务之急。
在近20年间,FPSO已经在逐渐成为海洋油气田开采的主流方式。
由于FPSO 不同于普通航运船舶,其长期系泊于海洋之中。
因此,海洋石油天然气的外输称为一项必不可少的工作。
在外输作业中,会产生吃水的实时变化和船体间相互作用,导致船舶的水动力性能发生改变,作业危险程度提升。
因此,FPSO旁靠外输水动力性能是一项十分有意义的课题。
本文以一艘工作于中国南海域的15万吨级FPSO和一艘10万吨级的穿梭油轮为研究对象,研究水深为200m。
首先研究了FPSO满载状态水动力性能,同时开展了FPSO及穿梭油轮旁靠系统水动力性能研究并做出对比;开展水池中静水衰减,规则波和不规则波实验,验证数值模拟结果的正确性;研究FPSO及穿梭油轮单独漂浮状态的风载荷和流载荷特性,同时开展两船旁靠状态下各自的风载荷和流载荷研究,并相互对比;最后开展FPSO及穿梭油轮旁靠系统的时域分析,考虑在南海海况下外输作业的安全性,并对多点系泊系统和旁靠定位系统的优化研究。
具体内容如下:(1)为了研究FPSO与穿梭油轮间水动力性能的相互影响,分析了满载FPSO单独漂浮时以及FPSO与穿梭油轮旁靠时不同船体吃水深度,不同旁靠间距尺寸时附加质量和辐射阻尼RAO以及波浪力的变化趋势。
研究表明旁靠穿梭油轮的存在对FPSO水动力性能产生了显著影响。
集中体现在,使FPSO在受到迎浪时产生横向波浪力和运动响应。
吃水深度的变化同样会对船体水动力性能产生较大影响。
其中穿梭油轮在压载状态下横摇响应会0.75rad/s附近发生大幅度上升,而在满载状态下响应程度较低。
随着旁靠距离的靠近,船体横向载荷和运动响应幅度会有所增加。
南海海域FPSO外输作业溢油风险评价系统研究
５ ４卷
增刊 ２
吕 妍 ，等：南海 海域 Ｆ Ｐ Ｓ Ｏ外输作业溢油风险评价系统研究
５ ６ １
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最 终 ，模糊综 合评 价 结果 为 ：
Ｂ＝ Ａ． Ｒ （ ２ ）
由二级 ／ 三级 综合 评价 结 果所得 的 向量 ，即 为溢 油风 险等级 的 总体评 价 结果 ，再采用 加权 平均法 ，
操作 参数 、检 测报 告 数据 、环 海洋 环境 数据 、溢 油应 急设 备 以及作 业方 的规程 规 范及人 员 管理等 方面
的信息， 对Ｆ Ｐ Ｓ Ｏ外输作业中溢油发生的概率、 溢油影响范围和控制溢油的能力进行估算 ， 确定该Ｆ Ｐ Ｓ Ｏ
在外 输作 业过 程 中发 生溢 油风 险 的等 级 ，评价 流程 如 图 １ 所示。
目标 屡 Ｆ Ｐ Ｓ Ｏ外 输 作 业 溢 油 风 险
一级 指标
１人 员能 力 ｌ Ｉ管理水 平 Ｉ Ｉ环境 因 素 ｌ ｌ 船舶设 备
应 急 设 备
及鸯 ｌ 力
澄
二级指标
由 拣
环
境
萎 ｌ ｌ 耋 Ｉ 蓁 ｌ 霎 量 Ｉ ｌ 囊 ｌ ｌ 萎 ｌ ｉ 耋 ｌ Ｉ
降低 风 险 的措 施 ，消 除或 降低外 输作 业过 程 中 的溢 油风 险 。
１ 外 输 作 业 溢 油 风 险 评 价 方 法
１ ． １ 评 价流程
溢油 风 险评价 综 合 了溢 油 诱 因分析 、 可 能性评 价及 溢油 后果 评价 。 通过 全面 整合 Ｆ Ｐ Ｓ Ｏ 设计 参数 、
关 键 词：Ｆ Ｐ Ｓ Ｏ原油外输溢油事故；溢油风险评价
浅议FPSO技术的研究现状与发展趋势
转塔 式和悬 臂式 两种 ，系 泊装 置下 的系泊 系统 由多根 锚链线 组 成 。Ｆ Ｓ 可绕系 泊点作 水平 面 内的旋 ＰＯ 转 ，从而使 其在 风标 效应 的作 用下 处于最 小受力状 态 。与其 它 型式 的石油生 产平 台相 比 ，Ｆ Ｓ 具有 ＰＯ 储 油量大 、移动 灵活 、适 应水 深范 围广 、安装 费用低 、便 于维 修与保 养等优 点 ，不仅集 生产 、储 油 、 外输 、生活 、动 力于 一体 的 多功 能采 油设 施 ，且 为石油 化工 、海 洋工 程和船 舶工程 的集 成产 品 。从 目 前海 洋石 油开发 趋势 来看 ，Ｆ Ｓ 将取 代海洋 平 台，成 为海上 油气 开采与 储存 的主要 手段 ，是海 洋石 ＰＯ
安 全地在 海上 作业 。～般 采用 单点 系油 ，以便在环 境 力作 片 下全 方位 自…旋 转 ，达 到受 力和运 动最 ， Ｊ Ｊ 、
状 态 。根 据 油 田的水深 、海 ７ 、产 量 以及 油气 的特 点 ，选 择 不 同形式 的 点 系泊 。 目前深 水／ 兕 恶劣 海 况海 域一 般采用 内转塔 式 ，浅水／ 良好 海况 海域 则采 用 Ｙ ＫＥ式 。 Ｐ １ 供 电和供 热系统 ． ４
油 开发 中非常重 要 、最有 应用 前景 的装 备之一 。
ห้องสมุดไป่ตู้
１ Ｆ Ｓ 的系 统 组 成 ＰＯ ６ 】
Ｆ Ｓ 系统主 要 由上 部生产 模块 、船体 和系 泊系统 三个 部 分组成 ，其组 成与 功能密 不可 分 。 ＰＯ
１１上部生 产模 块 ． 上 部生产 模块 一般 在 Ｆ Ｓ 主 甲板 以上 ，根 据生产 工 艺 的要 求须 设置生 产 甲板 。生产 甲板相 当于 ＰＯ 陆上 的生产 处理 厂 ，设置 油气 生产 和污水 处理 所需 的设 备 ，如 加热器 、分离器 、冷 却器 、活水 脱油装 置 、压缩 机 、输送 泵 、安全放 空装 置 以及 为满足 生产 需要 的其 它配 套设施 。这些设 备主 要用 于 ：将处
FPSO原油外输系统研究
FPSO原油外输系统研究崔宇涛;赵柯翔【摘要】随着FPSO在世界范围内的广泛应用,原油外输系统作为FPSO的核心设备,其型式也呈现多样化的发展.对于应用在不同海域、不同外形以及不同系泊方式的FPSO来说,选择合适的外输系统对于整个生产流程至关重要.文章将重点针对目前主流FPSO外输系统的型式选取及设备配置两个方面对外输系统的设计进行阐述.【期刊名称】《船舶》【年(卷),期】2018(029)006【总页数】7页(P146-152)【关键词】浮式生产储油卸油装置;外输系统;形式选取;设备选型【作者】崔宇涛;赵柯翔【作者单位】中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011;中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011【正文语种】中文【中图分类】U662引言所谓原油外输系统即是与船体原油外输硬管连接的输油终端设备，其主要负责与穿梭油轮的系泊连接及外输管线连接，是FPSO非常重要的设备之一，一旦出现故障，会使整个海上油田的生产作业陷入停顿和瘫痪状态，从而造成巨大的经济损失。
目前为止主要应用的原油外输系统包括串靠外输、旁靠外输、串旁联合式、浮筒外输、HiLoad以及海底管线运输等几种型式，本文即针对上述几种主要外输型式的应用条件进行论述，针对不同型式的外输系统配置方案进行研究。
需要说明的是，海底管线运输不需配备外输系统，因此本文不作说明。
HiLoad 可以用于原油外输也可用于LNG外输，但由于其对FPSO来说应用性价比极低，且未得到广泛应用，本文也不作展开。
1 原油外输系统型式选取目前世界范围内应用的FPSO，其外形大多数为船型，少部分为圆筒型或者多边形等［1］，对于不同型式的FPSO结合工作海域及系泊方式的不同，原油外输系统的型式也需要根据其自身特点在方案确定前进行相应论证。
1.1 船型FPSO船型FPSO是目前公认的适应性最好的型式之一，不仅体现在应用环境及永久系泊方式的良好适应性，也体现在对原油外输系统具有较好的适用性，船型FPSO几乎可以搭载所有型式的外输系统。
FPSO原油外输方案研究
FPSO原油外输方案研究近年来，随着海上油气勘探开发的不断深入，FPSO（Floating Production Storage and Offloading）成为了海洋石油勘探生产的主要设备之一、FPSO具有灵活性高、运营成本低、生产效率高等优势，因此受到了广泛应用。
在FPSO的运营中，原油外输是一个至关重要的环节，直接关系到FPSO生产能力的发挥和原油的销售。
针对FPSO原油外输方案的研究，可以有效提高FPSO的生产效率和经济效益，本文对FPSO原油外输方案进行了深入研究。
一、FPSO原油外输方案的现状分析目前，FPSO原油外输主要有以下几种方案：油船直接过千板、油船隔板分油、基地卸油等。
油船直接过千板是采用油船驶入FPSO船段下游，直接通过千板连接将原油装载到油船的方式进行外输；油船隔板分油是在FPSO船段下游设置分油隔板，将原油分质后再通过千板连接外输；基地卸油是将原油运输到陆上基地再进入输油管道外输。
这些外输方案各有优缺点，需要根据具体情况进行选择。
油船直接过千板方案具有外输周期短、油船装载简单等优点，但存在千板装置设计和建造困难、海上环境恶劣时作业不便等缺点；油船隔板分油方案分质效果好、有利于质量管控，但外输周期相对较长；基地卸油方案适用于外输距离较远的情况，但需要建设陆上设施，成本较高且运输周期较长。
二、FPSO原油外输方案的优化为了优化FPSO原油外输方案，提高FPSO的生产效率和经济效益，可以从以下几个方面进行考虑：1.综合考虑外输距离和原油质量等因素，选择合适的外输方案。
外输距离较远时可以考虑基地卸油方案，外输周期重要时可以考虑油船直接过千板方案。
2.对不同方案进行风险评估和经济评估。
综合考虑成本、装载能力、运输周期、作业便利性等因素，选择最优外输方案。
3.采用新技术提高外输效率。
如采用自动千板装置、加快原油卸载速度等方式提高外输效率。
4.设置外输监控系统，实时监测外输作业情况，及时发现和解决问题，确保外输安全稳定进行。
浅析降低FPSO外输原油含水率的措施
193南海东部某油田由5座平台、一艘FPSO（浮式生产储油卸油装置）组成。
上游平台的井液在平台初步处理后，输送到FPSO进行进一步的处理。
随着油田开发时间的延长，平台打调整井以及提液导致油品发生变化，加上冬季南海海域天气、海况恶劣等因素影响，进一步加大原油处理难度，FPSO外输原油含水率不能满足BS&W低于0.5%的要求。
为解决原油外输含水偏高问题，基于现场生产的实际情况，开展了降低FPSO外输原油含水率的实践，下面浅析降低FPSO外输原油含水率的几项措施。
1 工艺流程简介来自平台的井液首先进入高压分离器进行初步分离，大部分的游离水被脱出；分离出的伴生气则进入火炬系统；原油通过原油换热器加热后进入原油加热器。
加热后的原油进入低压分离器进行闪蒸脱水，闪蒸出来的轻组分进入火炬系统；原油由原油增压泵增压后泵至静电脱水器进一步脱水。
静电脱水器顶部出来的原油回到原油换热器与来油换热，油温降低后，进入原油冷却器进一步降温后进入货油舱储存。
破乳剂、清水剂的加注点在高压分离器进口。
原油处理系统流程简图1如下：图1 原油处理系统流程简图FPSO上共有十个货油舱，最大安全装载原油72万桶。
该油田日原油产量在4万桶左右。
一般地，当货油舱内存储的原油达到60万桶时就需要进行外输。
为了降低外输原油含水率，将每次提油量由40万桶降至32万桶左右，还是不能满足外输原油含水率的要求，降低FPSO外输原油含水率迫在眉睫。
2 降低FPSO 外输原油含水率的实践2.1 优化加注化学药剂通过化学药剂现场筛选试验，选取高效破乳剂，并选取最合适的注入量。
当破乳剂由HYP-172切到OS4时，注入量从200mL/min 降至 150mL/min，下舱原油含水率低于10%，乳化小于0.4%。
加注高效破乳剂试验效果如下：图2高压分离器油出口含水及乳化随时间变化曲线图3 下舱原油含水及乳化随时间变化曲线从图2和图3可以看出，使用高效破乳剂后后，高压分离器油出口含水率和乳化有明显降低的趋势，乳化接近于0%。
渤海湾FPSO外输作业辅助拖轮操作浅谈
渤海湾FPSO外输作业辅助拖轮操作浅谈随着我国油气资源的逐步开发，海上油气生产已逐渐成为我国能源产业的重要领域。
渤海湾作为我国重要的海上油气勘探开发区域，其FPSO外输作业辅助拖轮操作显得尤为重要。
本文将对渤海湾FPSO外输作业辅助拖轮操作进行探讨，以期为相关从业人员提供一定的参考。
FPSO（Floating Production Storage and Offloading）即浮式生产储油船，是一种集生产、储存和卸油于一体的浮式海洋生产系统。
FPSO通常由生产区、储存区和卸载区组成，用于生产、储存和卸载油气，是目前海上油气生产中最为常见的设施之一。
而FPSO外输作业辅助拖轮就是在FPSO进行外输作业时，利用辅助拖轮辅助船体操控和定位，保障外输作业的顺利进行。
1. 拖轮选型：渤海湾作为我国重要的海上油气勘探开发区域，其海象复杂，潮汐大，风浪大。
在进行FPSO外输作业辅助拖轮操作时，需要选择适应渤海湾海况的拖轮，其动力、操纵性和稳定性能在复杂海况下能够胜任工作任务。
2. 拖轮布置：FPSO外输作业需要多艘拖轮协同作业，因此拖轮的布置需考虑到拖轮与FPSO之间的作业空间、拖轮之间的作业协同等因素。
合理的拖轮布置可以保障外输作业的安全高效进行。
3. 拖轮操纵：在进行FPSO外输作业辅助拖轮操作时，需要密切配合FPSO操作人员，根据外输管线的位置和FPSO的移动情况，灵活调整拖轮的位置和力度，确保FPSO能够准确停靠在指定位置进行外输作业。
4. 拖轮安全：FPSO外输作业辅助拖轮在操作过程中，需要随时关注拖轮的安全状况，避免漂移、触碰FPSO或其他设施，确保作业安全。
1. 海况复杂：渤海湾海域常受台风、风暴等恶劣天气的影响，海况复杂，潮汐大，给FPSO外输作业辅助拖轮操作带来了极大的挑战。
2. 作业空间狭小：FPSO外输作业场地通常较为狭小，拖轮在操作过程中需密切配合，确保不会因为空间限制而影响外输作业的顺利进行。
浮动式钻井平台的FPSO系统集成研究
浮动式钻井平台的FPSO系统集成研究近年来，随着深海石油勘探的不断深入，浮动式钻井平台与FPSO（Floating Production Storage and Offloading）系统的结合成为了一种备受关注的研究方向。
这种集成系统不仅能够满足深海勘探的要求，还能够提高石油开采的效率和安全性。
本文将对浮动式钻井平台的FPSO系统集成研究进行探讨。
首先，浮动式钻井平台是一种能够在海上进行钻探作业的平台。
它通常具有浮力调整装置，能够根据水深和海况调整自身的浮力，保持平稳漂浮在水面上。
而FPSO系统则是一种集成了生产、储存和卸油功能的海上设施，可将采集到的石油储存起来，在合适的时候进行卸油操作。
在进行FPSO系统集成研究时，首先需要考虑的是平台的结构设计。
浮动式钻井平台需要具备足够的强度和稳定性，以承受海上恶劣环境的冲击和风浪的影响。
同时，还需要考虑钻井设备的安装和布局，确保其能够正常运行。
此外，钻井平台还需要满足FPSO系统的要求，包括船体结构、设备安装区域和生产系统的布置等。
其次，集成FPSO系统还需要考虑能源的供应。
由于平台需要长时间在海上工作，稳定而可靠的能源供应是非常关键的。
常见的能源供应方式包括发动机发电机组、太阳能电池板和蓄电池等。
这些能源系统需要与平台的结构相匹配，并能够满足FPSO系统的功率需求。
另外，FPSO系统还需要考虑海上作业中的安全性问题。
海上作业环境复杂多变，经常受到风浪、风暴和海浪的影响。
因此，为了确保FPSO系统的安全运行，需要考虑如何有效地防止事故的发生，以及如何在事故发生后及时进行应对和应急处理。
这包括制定应急预案、配备应急设备和进行演练等。
此外，集成FPSO系统还需要优化生产和储存过程。
在FPSO系统中，油田的开采和储存是关键的环节。
因此，需要考虑如何优化油井的设计和完井、提高油田开采的效率。
同时，还需要考虑如何进行油田的储存和输送，以满足油田的全部操作要求。
FPSO原油外输系统研究
FPSO原油外输系统研究FPSO（Floating Production Storage and Offloading）是目前海洋石油开采领域广泛采用的一种浮式生产储油装置，其具有独特的优势，如能够在离岸水域进行生产、储藏和外输原油等，成为海洋石油工程领域重要的生产方式之一、FPSO装置的原油外输系统对于FPSO的运营和生产至关重要，直接影响FPSO的生产效率和经济性。
因此，研究FPSO的原油外输系统对于提升FPSO生产效率和降低运营成本具有重要意义。
FPSO的原油外输系统主要包括原油生产系统、原油储存系统和原油输送系统。
原油生产系统通常由油井、生产平台、生产线等组成，主要用于从水下油藏采收原油。
原油储存系统用于暂时储存FPSO生产的原油，避免原油在生产中间断。
原油输送系统主要用于将FPSO生产的原油输送到岸上的原油处理设施。
FPSO的原油外输系统需要具备高效、可靠、安全的特点，以满足FPSO的生产需求。
在FPSO原油外输系统的研究中，需要考虑以下几个方面：首先是原油生产系统的设计与优化。
原油生产系统的设计需考虑油藏性质、水深等因素，最大程度地提高原油采收率。
其次是原油储存系统的设计与管理。
原油储存系统需具备足够的储存容量和安全性，以确保FPSO的生产稳定进行。
再次是原油输送系统的设计与运营。
原油输送系统需确保原油可以安全、高效地输送到岸上的原油处理设施，减少原油损失和运输成本。
在FPSO原油外输系统研究中，还需要考虑一些新的技术趋势和发展，以进一步提升FPSO的生产效率和经济性。
例如，采用先进的油田开采技术和设备，如智能井下设备、智能生产控制系统等，提高原油采收率和生产效率。
同时，引入新型的原油储存和输送技术，如采用液化天然气（LNG）作为原油储存介质，可降低FPSO的运营成本。
此外，还可以考虑原油外输系统的智能化和自动化技术，以减少人工干预，提高生产效率和安全性。
总之，FPSO原油外输系统的研究对于提升FPSO的生产效率和降低运营成本具有重要意义。
渤海湾FPSO外输作业辅助拖轮操作浅谈
渤海湾FPSO外输作业辅助拖轮操作浅谈FPSO（浮式生产储油船）是一种以船形结构，安装有油气处理设备，用于实现海上油气生产、储存、运输、处理的特种船舶。
而FPSO的油气输出则需要通过辅助船舶的帮助完成。
因此，本文就FPSO外输作业辅助拖轮的操作进行简要探讨。
渤海湾地区FPSO外输作业主要是对FPSO生产平台产生的原油进行收集和处理，然后通过油船进行转运。
FPSO生产平台通常位于远离部署场和储油船的地点，外输时需要借助拖轮等辅助船舶的协助进行推进和操纵。
渤海湾FPSO外输作业发生频繁，沿海工人经常可以看到多艘寻常大小不等的油船常年在海域上开展外输作业。
大型油轮靠近FPSO平台，“吸放台”将原油吸到油轮的油舱中储存，然后油船在海上运输该原油至其它国家或地区。
二、辅助拖轮操作为保障FPSO外输作业的顺利进行，需要拖轮辅助进行操纵。
此时，操作人员的熟练度和技巧至关重要，尤其是在强风大浪的情况下。
1、操作前必须评估作业条件和风浪情况，确定拖轮和FPSO平台的位置，规划合适路线。
首先，开启抗漂移功能和巡航功能，减慢航速，以避免船体与FPSO平台的碰撞。
2、操作人员需要密切注意拖轮与FPSO平台的位置关系，遵循指示进行调整。
拖轮初始位置的选择，将影响力矩和推力的产生，对大船的运动曲线、速度产生影响。
有经验的船长可以根据天气和交通参数的变化动态调整拖轮的位置，以克服风、浪、潮流和转危为安的流畅操作，进而满足航行安全作业需要。
3、到位后，通过主引擎进行正向和反向推力控制，协同拖轮和FPSO平台的自主和被拖动运动。
在高风浪情况下，必须降低推力，利用主引擎的正反转来实现调整，避免产生船体震动或者冲撞等现象。
三、防止事故的发生1、当拖轮推动FPSO平台离开固定点时，运转引擎产生的压力一定要控制好，否则容易产生故障和事故。
2、当两艘船相撞或距离过近时，及时采取正确的措施，返回原来的位置，避免更严重的事故发生。
3、外接输油管道、泊位等设施必须正确的安全接合，遵循操作规程，不能擅自拆除、移动和改动，避免油泄和火灾事故的发生。
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０ 前
言
经过 ３ ０多年 的发 展 Ｆ Ｓ 己成 为海 上 油气 田最 常用 的开 发模 式 ，它避 免 了远 距 离海底 管道 和 陆地 ＰＯ 终端 等大 规模 工程 建 设 ，从 而 节省 了投 资 ；另 一方 面对 水深 不敏 感 ，且可 重复 利用 。Ｆ Ｓ 的存 储和 外 ＰＯ
输功 能解 决 了油 田连 续 生产 和货 油 间断 外运 之 间 的矛盾 。其 中原 油外 输系 统 能否成 功运 行直 接 关系 到
收 稿 日期 ：２ Ｉ．６Ｏ ；修 改稿 收稿 日期 ：２ １－７１ Ｏ ＯＯ ．４ ０００—５
学术 论 文
２ 系 统 基 本 组成
艉靠 式原 油外输 系统 的基本 ｌ 艺流程如 图 １ 所示 ，主要 由舱 内吸 口、液压 遥控 、货 油外输 泵 、 计 量标 定橇 、惰 气系 统 、外输软 管 、软管 滚筒 、液压 动力 系统 、仪表 和管 汇等 组成 。辅助 设施 包括 辅
外 输 软管专 用 收放装 置 。 旁 靠式 是将 油轮 并行 系靠 在 Ｆ Ｓ 的一舷 进 行货 油外 输 作业 。其主 要 优点 是外 输软 管较 短 ，适 用 ＰＯ
于 冰 区作业 ，外 输 软管 的 回收 比较容 易 。主要 缺 点是 作业 海况 要求 较 高 ，系 泊力大 ，甲板 占据 面积 大 ， 而 且一般 还 要求 Ｆ Ｓ 两舷 都 能靠 泊 。 ＰＯ
文 章 编 号 ： １０ —８ ２（０ ０ Ｉ０ ７ ．５ ０ ０４ ８ ２ １１ 一０ １ Ｓ ０
Ｆ Ｓ 原 油 外 输 系统 研 究 ＰＯ
刘爱侠 ，荣克佳 ，张志平
（ ．海洋石油工程股份有 限公 司，天津 １ ３ ０ ５ ；２ ０ ４ １ ，中国石油冀 东油 田公 司，河北 唐 海 ０ ３０ ） ６ ２ ０
摘
要
原油外输 系统是 Ｆ Ｓ 上 比较重要 而且组成 复杂 的一个 系统。本 文描述 了外输系统 的基本组成 、工作流 ＰＯ 程、设备布 置，分析 了艉 部串靠式外输系统的特点和设计要点 ，介绍 了外输作业的基本条件和操作过程。
关 键 词 ：浮式生产储油轮；原油外输；货油外输泵；计量系统；惰气系统；漂浮软管 中 图 分 类 号 ：Ｔ ５ Ｅ３ 文 献标 识码 ：Ａ
要 留出足够 的泵 提升 空 间 ，所 以占据 的 甲板 空间人 。还 需要 配有 高压 液压 动力 站 ，安装 要求 高 ，初 期
油 田 的连 续和 安全 生产 。
１ 外 输 方 式 的选 择
根据运 输 油轮 的靠 泊方 式 ，Ｆ Ｓ 原 油外 输可 分 为 串靠 式 、旁靠 式 、串旁 联合 式 。串靠式 又称 为艉 ＰＯ 靠式 ，是 目前应 用 最多 的原 油外 输 方式 ，常 规做 法 是将 油轮 艏部通 过 系泊 缆连 接于 Ｆ Ｓ 艉 部 ，通 过 ＰＯ 漂 浮 软管将 原 油输送 到 油轮 ，两 船 的系 泊距 离一 般 为 ６ ￣８ ｍ。艉 靠 式的 主要优 点 是能适 应 恶劣 的作 ０ ０ 业 海 况 ，适 用 于不 同吨位 的油轮 系 泊 ，有 效 地避 免 了油轮 与 Ｆ Ｓ 和 单点 的碰撞 ，系泊 力小 ，而且 解 ＰＯ 脱 迅速 。但 也 存在 以下缺 点 ：漂 浮软 管较 长 ，管路 阻 力较大 ，也就 加 大 了外输 泵功 率 ，而 且 需要增 设
备和 管线 。
液压 潜 油泵适 用 丁人 Ｆ Ｓ Ｐ Ｏ，一般每 个储 油舱 内设置 一 台，泵 体安装 在舱 的底 部紧 贝 舱壁 ，泵 占 入 口处 设有吸 油井 ，出 口管线 设有支架 和支撑 环 。潜 油泵可 逐 台启动 ，容 易实现 流量 从小 到人 的调节 ， 操 作平稳 ，而 且省 去 了舱 内液 压遥 控 阀，也 有效避 免 了泵舱 内管 系拥 挤 等 问题 。但 泵 的数量 较 多，又
５卷 ｌ
增 刊 Байду номын сангаас 总 第 １１ ） （ ９期
中
国
造
船
Ｖ １ １ Ｓ ｐ ｌｍｅ ｔ１（ ｅｉｌ １ ） ｏ． ｕ ｐｅ ｎ Ｓ ｒａ Ｎｏ ９１ ５
Ａｕ ０ ０ ｇ２ １
２１ ０ ０年 ８月
Ｓ Ｐ ＨＩ ＢＵＩ Ｄ Ｉ Ｇ Ｏ ＦＣＨ Ｈ Ａ Ｌ Ｎ
电动 离心 泵适用 于 中小型 Ｆ Ｓ Ｐ Ｏ，是使 用较 多 的外 输泵 式 ，系统 相对 简单 ，安装 要求 不高 ，操
作维护 方便 ，而且投 资 省 。但 单 台排 量不 宜过 火 ，否 则外 输系统 启动 时会对 电站负荷造 成较 大冲 击 。 为 了便 于集 中操 作和 管理 ，电动 离心泵 一般集 中布 置在机 泵舱 。 由于舱 内空 间限 制 ，须 要合理 布置 设
助船 舶 、油轮 系泊系 统 、起 重设 备 、洗 舱 系统 、扫舱 系统 、倒舱 驳运 系统 、通 讯系统 、监 控系 统 、安 全消 防系统 等 。
Ｉ 外输 系 统 流 程 示 意 图
３ 系统 设 计
３１ 外输 泵选 型 ．
在 Ｆ Ｓ 外输 系统 设计 中，首先 要合理 选择 外输泵 型式 。原 油外输 泵型式 很 多 ，包括 汽轮机 立式 ＰＯ 离心泵 、电动立 式或 卧式 离心泵 、 电动螺杆 泵 、柴油 离心泵 、液 压驱 动 立式潜 油泵 等 。汽轮 机泵 仅 限 使 用在有 蒸汽锅 炉 电热 站 的 Ｆ Ｓ Ｐ Ｏ上 ，螺 杆泵和 柴油 泵 由 ，排 量较 小而 很少 采用 。
除此 之外 ，还有 Ｆ Ｓ ￣Ｐ Ｏ 式 ，即一条 Ｆ Ｓ Ｐ Ｏ ＇Ｓ Ｐ Ｏ在 储 满油 后脱 离系 泊单 点 并离 开生 产 区域 ，另 一条
Ｆ Ｓ 过来 与单 点快速 连 接后 继续 进 行生 产和 储 油 。这至 少 需要 两条 有 自行 能力 的 Ｆ Ｓ ＰＯ Ｐ Ｏ，而 且单 点系 泊 系统 能快捷 、安全地 解 脱和 对接 。再如 Ｆ Ｓ 单 点浮 筒 终端 式 ，油轮 系靠 在经 Ｆ Ｓ 系泊 单 点反输 Ｐ Ｏ／ ＰＯ 过来 的另 一 单点浮 筒 式 的外输 终端 上 。