海上石油生产设施概述(PDF 107页)

海洋石油工程海上石油生产设施

石油工程学院

第四章

海上石油生产设施

第二节固定平台生产系统

第一节海洋采油概述

第三节浮式生产系统

第四节水下生产系统

第五节海上生产系统的选择

第六节

海洋修井用特殊机具

第三节浮式生产系统

一、浮式生产系统的典型类型

二、采油立管系统

三、定位系统

四、浮式生产系统的油气水处理系统

五、浮式采油系统的优点

浮式生产系统的典型类型

这是70年代以来发展较快的一种生产系统。它以移动式浮体为主体，在其上放置生产和处理设施，收集、计量和处理来自海底井的油气。这种生产系统的出现，不仅加快了海上油气田的开发速度，而且可作为“早期生产系统”以降低开发费用，及早回收投资。使过去用固定平台开发不经济的边际油田也能开发利用。

浮式生产系统的典型类型

十多年来，这种系统得到了不断地完善和提高。根据浮体型式的不同，逐步形成了以下几种类型浮式生产系统：

(1)以半潜式平台为主体的浮式生产系统；

(2)以油轮为主体的浮式生产系统；

(3)以张力腿平台为主体的浮式生产系统；

(4)以自升式平台为主体的浮式生产系统；

浮式生产系统的典型类型

1. 以半潜式平台为主体的浮式生产系统

该种生产系统的主要特点是把采油设备(采油树等)、注水(气)设备和油气水处理等设备，安装在一艘经改装(或专建的)半潜式钻井船上。它需另一油轮完成装油和卸油的功能。油气从海底井经采油立管(刚性或柔性管)上至半潜式钻井船(常用锚链系泊)的处理设施，分离处理后经海底输油管线和单点系泊系统，进人贮油轮，再经穿梭油轮运走。

这种生产系统的优点是:稳定性好，可适用于恶劣的海况条件。其缺点是甲板面积小，承载能力低，改装时间长，成本高。

浮式生产系统的典型类型

以半潜式平台为土体的浮式生产系统

浮式生产系统的典型类型

2. 以油轮为主体的浮式生产系统

该种生产系统的主要特点是把生产设备、注水(气)设备和油气水处理等设备安装在一艘具有贮油和卸油功能的油轮上。油气从海底井出来后，经采油立管(刚性或柔性管)上至系泊于单点系泊之上的油轮，分离处理后，贮存在油轮的油舱内，经穿梭油轮运走。

该生产系统的优点：

(1)初始投资低。因为可以低价购置当前过剩油轮。同时油轮本身具有贮油功能，不像半潜式钻井平台那样需另建贮油罐。

浮式生产系统的典型类型

(2)改装容易，费时少口

(3)由于甲板面积大，有利于处理设备的安装。使油气水能得到很好地分离和处理。

(4)贮油能力大。

其缺点是稳定性差。

以油轮为主体的浮式生产系统

浮式生产系统的典型类型

浮式生产系统的典型类型

3. 以张力腿平台为主体的浮式生产系统

张力腿平台可以看作一个垂直锚系的半潜式平台。虽然张力腿平台不贮油，不装油，但这种平台是开发深水油田的一个具有很大竞争力的形式。

这种结构的外形减小了垂向波力的影响，因而也就减小了系泊系统的受力变化，上部结构设计成足以承受油田开发各个阶段的载重量，不论在拖航条件下，还是在垂直系泊时都能保持稳定。这种形式的主要优点是:井沉、纵摇和横摇运动在很大程度上被控制，这就大大地简化了立管与浮动设备之间的输送系统。

浮式生产系统的典型类型

以张力腿平台为主体的浮式生产系统

浮式生产系统的典型类型

浮式生产系统的典型类型

4. 以自升式平台为主体的浮式生产系统

该种生产系统是利用自升式钻井船改装的。其上可放置生产与处理设备，主要用于浅水，可以移动。自海底井出来的油气上至自升式平台分离处理后，再经立管返回到底部，经海底管线和单点系泊输至油轮运走口这种系统也可作为油田评价用。

浮式生产系统的典型类型

以自升式平台为主休的浮式生产系统

第三节浮式生产系统

一、浮式生产系统的典型类型

二、采油立管系统

三、定位系统

四、浮式生产系统的油气水处理系统

五、浮式采油系统的优点

(l)刚性立管

主要由捆扎成束的管子组成。立管下部是铰接的球接头，适应于立管的水平运动。允许的偏斜角最大一般为100，立管顶部配有滑动接头或拉紧器，允许它作升降运动口采用这种刚性立管需要有一个专用井架。

刚性主管有两种类型:

l)非整体型

中间是一根外输管线，周围由一些较小的生产管线包围。每根管线由浮动装置上的张紧器单独补偿张力，能单根安装、拉紧和收回。

采油立管系统

其优点是建造简单、便宜，可单独维修。缺点是由于管线的相互干扰，难应用于深水，有风暴时需解脱，从而增加停产时间。

采油立管系统

非整体性采油立管

2)整体型

由一个容纳若干根小管线的外圆柱组成。立管上有一些附加设备以增加浮力，从而降低平台所受的拉力。整个主管系统作为一个整体承受着拉力，能快速卸开，应用于深水和恶劣环境的海域。但成本高，有风暴时要解脱。

采用刚性立管可与海底井口进行可靠的插入和连接。能进行钢丝绳作业，设计简单，费用低。但要配置井架和放置立管的地方。

采油立管系统

采油立管系统

整体性采油立管

(2)挠性立管

1)粘结结构

用埋入合成橡胶中的纺织物和钢加强物制成。具有钢带径向轮胎和螺旋软管的性能。

1——内衬套

2、3、4、5 ——粘结层

6 ——合成橡胶复盖层

7 ——螺旋缠绕的钢丝

8、9 ——涂黄铜的钢制绳蕊

采油立管系统

粘结结构