基于FPSO-水下软刚臂-锚缆多体的FPSO限位作业分析

针对浮式生产储油卸油装置(FPSO)限位作业时的动力响应特性和环境参数敏感性,以FPSO限位作业为背景,考虑不同的海洋环境参数及系泊限位方式,采用时域耦合动力分析方法,建立FPSO-水下软刚臂-锚缆耦合动力分析模型,计算分析单点系泊系统的耦合刚度及FPSO系统的动力响应,并分析动力响应对不同环境参数的敏感性.结果表明,文章提出的作业限位方式是可行的,最危险的海况为侧向波流作用情况,动力响应对于海流、谱峰周期及风速最为敏感.     

15万吨级FPSO限位设计与实践

以在役单点系泊系统旋转半径范围内的海底管道维修为背景,以海洋石油113FPSO为例,设计了采用大马力拖轮控制FPSO围绕单点旋转的运动状态的动态限位方案,讨论了动态限位的施工工艺和技术要求。实践表明,FPSO动态限位工艺和方案安全可靠,圆满实现了在限定区域和时间内的FPSO限位作业。     

FPSO单点系泊配重系统在线维修

针对海洋石油111 FPSO内转塔单点系泊系统配重块出现脱落的问题,提出了不停产情况下的在线维修方案。采用配重链代替配重块,并改进了配重链联接的定位锁紧设计,有效解决了配重块因插销腐蚀而脱落的问题,对111 FPSO单点系泊配重系统成功实施了在线维修。     

30万吨FPSO单点系泊系统整体吊装技术研究

FPSO是集油气处理加工、发电、供热、原油产品的储存和外输、人员居住和生产功能于一体的浮式生产储油装置.FPSO通过特殊的系泊系统长期系泊在海上,20年不解脱,能抵御百年一遇的环境条件.通过有限元技术对渤海二期蓬莱19-3油田30万吨FPSO单点系泊系统进行整体吊装仿真分析,从而确定整体吊装方案,实现该特殊结构一次性吊装就位.     

水下软刚臂式单点系泊系统解脱设计

以渤海海域海洋石油112 FPSO的解脱为例,设计大抓力锚与大功率拖船配合的新方法对FPSO进行精确控位,建立水下YOKE排载系统以提高FPSO与YOKE分离所需的提升能力,设计水下软刚臂单点系泊系统的解脱工艺。实践表明,解脱工艺和方案安全可靠,实现了世界首例水下软刚臂单点系泊系统海洋石油112FPSO的解脱。     

FPSO单点系泊系统改造方法的研究

浮式生产储油船(FPSO)是具有生产、储备和外输为一体的海上石油工程设备。海上油田单点系统通过管线及FPSO艏部单点系泊系统来实现对海洋石油的开采。"海洋石油113"位于中国渤海BZ25-1油田,2004年投入使用,入DNV船级社,原单点系泊系统采用的是法国的APL系泊系统,受到风暴后单点损坏,"海洋石油113"永久复产工程是对单点系泊系统的改造工程,工程采用的是SOFEC公司提供的单点系泊系统,实现软钢臂水下系统和水上系统的更换工作。     

“南海奋进”FPSO单点系泊系统维修项目锚腿回接技术

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。     

FPSO单点系泊系统安装及回接技术

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。     

FPSO单点系泊系统改装选型

针对未来多油田替代需求,旧油船改装FPSO能够适用于多个油田替产需求,通过对比分析不同FPSO的单点系泊系统差异性和改装选型关键点,得到改装量最少、海上安装最便利的单点系泊系统改装方案,使其能够与原FPSO水下系泊腿的回接,单点舱室设备满足立管、滑环等工艺设备的对接,实现多油田的替换生产。     

FPSO单点系泊监测系统设计

在总结我国渤海和南海单点系泊系统应用现状的基础上,通过典型单点系泊系统事故分析,总结FPSO单点系泊系统失效原因和关键风险点。以我国常用的软钢臂式和内转塔式两种单点系泊系统为例,分别建立包括海洋环境、FPSO水动力性能和系泊系统受力等信息在内的单点系泊监测系统。     

“海洋石油112”号FPSO单点系泊模型试验与数值计算对比分析

国内有多艘大型软刚臂系泊FPSO在浅水服役,或多或少均存在一定故障,因此浅水FPSO水动力性能和安全问题受到广泛重视。"海洋石油112"号FPSO软刚臂单点系泊系统位于渤海浅水水域。文中对该单点系泊系统进行了系泊分析数值模拟,并与水池试验结果进行对比,验证三维动力响应数值模拟在浅水中应用的准确性。     

软刚臂单点系泊装置监测预报系统的设计及实现

为进一步保障浮式生产储油装置(FPSO)的作业安全,通过海洋环境条件测量、FPSO运动和单点系泊系统(SPM)状态监测以及理论计算等手段,实现了软刚臂单点系泊监测预报系统的方案设计,并成功应用于渤海油田。经现场应用验证,该系统能够实现对FPSO及SPM运行情况的监测,为作业者提供FPSO操作指导及预警,有效的降低了作业风险。     

内转塔式单点系泊系统敏感性研究

本文以我国南海某条FPSO的内转塔式单点系泊系统为例,研究内转塔式单点系泊的不同参数对于FPSO的运动和系泊张力的影响,确定单点系泊系统不同参数的敏感性。本文从系泊系统材料、系泊系统重量以及系泊缆预张力3个方面考虑其对系泊系统受力及FPSO的运动等设计参数进行敏感性分析。通过分析确定了FPSO的运动和单点系泊系统的动力响应对于系泊系统不同参数的敏感程度。     

内转塔式单点系泊系统敏感性研究

本文以我国南海某条FPSO的内转塔式单点系泊系统为例,研究内转塔式单点系泊的不同参数对于FPSO的运动和系泊张力的影响,确定单点系泊系统不同参数的敏感性.本文从系泊系统材料、系泊系统重量以及系泊缆预张力3个方面考虑其对系泊系统受力及FPSO的运动等设计参数进行敏感性分析.通过分析确定了FPSO的运动和单点系泊系统的动力响应对于系泊系统不同参数的敏感程度.     

FPSO—STP中深水单点系泊系统

结合“南海奋进”和“海洋石油111”FPSO单点系泊系统（STP-Submerge Turret Production）在中国中深海油田开发中的应用实例，探讨了该类单点系泊系统（STP）在设计、建造及海上安装方面应注意的问题。并针对这两艘FPSO单点系泊系统在投入使用后所出现的问题进行了分析。对未来该类单点系泊（STP）的设计、建造和海上安装提出了建议。阐明了该类单点系泊系统（STP）在中国海域的应用前景。     

风浪流成长全过程单点系泊FPS O运动低频响应极值研究

为了探求风浪流成长全过程对应的单点系泊FPSO低频响应极值,应用三维势流理论及非线性时域耦合分析方法,研究了单点系泊FPSO低频运动响应与风浪流入射角度之间的关系,得出了给定风浪流大小前提下最危险的入射角度,计算了风浪流载荷在发展、顶峰、消亡各不同阶段对应的船体低频运动响应极值。结果表明：单点系泊FPSO低频响应与风浪流入射角度密切相关,且响应最大值可能并不出现在有义波高、风速、流速最大的顶峰时期,而可能出现在有义波高、风速、流速较小但风浪流入射角度呈强非线性的发展或消亡阶段。因此,在研究单点系泊FPSO的低频响应极值时,必须考虑风浪流成长过程中的发展和消亡阶段。文中考虑了易被忽略的风浪流成长过程中入射角度呈强非线性的发展和衰亡阶段,为单点系泊FPSO低频响应特性的分析提供了有益参考。     

渤海友谊号FPSO解脱与拖航

以渤海友谊号FPSO为例,结合近年来多次FPSO解脱拖航的施工经验,论述单点系泊系统,FPSO解脱拖航的方案设计、施工准备以及海上施工流程,对涉及的YOKE下放结构干扰校核,作业方案优化以缩短施工时间,冬季作业窗口的选择以及通航安全评估进行介绍。     

FPSO-STP中深水单点系泊系统

结合"南海奋进"和"海洋石油111"FPSO单点系泊系统(STP-Submerge Turret Production)在中国中深海油田开发中的应用实例,探讨了该类单点系泊系统(STP)在设计、建造及海上安装方面应注意的问题.并针对这两艘FPSO单点系泊系统在投入使用后所出现的问题进行了分析.对未来该类单点系泊(STP)的设计、建造和海上安装提出了建议.阐明了该类单点系泊系统(STP)在中国海域的应用前景.     

水下自浮式隔水舱技术

为保证浮式生产储油卸油装置(Floating Production Storage and Offloading, FPSO)不停产和顺利通过美国船级社(American Bureau of Shipping, ABS)的认定取证,提出对FPSO在位安装隔水舱进行船体结构修复的方案。分析隔水舱在海水中的受力情况,进行隔水舱结构强度核算,设计合理的隔水舱结构形式,将隔水舱设计为水下自浮式,方便潜水员在水下施工。水下自浮式隔水舱技术的成功应用使得FPSO在位不停产修复船体外板纵骨得以实现。水下自浮式隔水舱适用于FPSO、浮式储油卸油装置(Floating Storage and Offloading, FSO)及其他船舶的船体结构维修,可避免船舶进坞维修,保证生产的持续性并节省坞修费用。该方案能实现在海上修复水线下船体结构,避免背水焊接。     

可调式水下软刚臂单点系泊方案试验研究

针对渤海浮式生产储卸油轮(FPSO)浅水系泊,提出一种简易可调节式水下软刚臂(YOKE)单点系泊方案。该方案对传统单点进行改进,将军柱移到水下,无水上系泊塔,减小了载荷作用;其系泊臂为水下可调节刚性结构,可按作业水深调节FPSO的铰接点。对方案进行模拟试验,包括FPSO满载和压载、百年一遇和作业工况。试验主要考察方案运动和系泊力并与理论计算进行对比分析。结果显示:试验值大多小于理论值,它们的误差除横荡在15%左右外,其余误差基本在9%以内。