FPSO设计综述

从20世纪70年代末世界上用旧船改装FPSO问世以来,近20多年FPSO已成为世界海上油田开发的主流方式.我国渤海湾和南海新开发8个海上油田全都采用了新设计的FPSO.该文旨在设计的8艘浅水型、抗冰型及抗台风型FPSO基础上,描述FPSO的设计中需要重点关注的技术问题.     

FPSO多点系泊技术的发展趋势

鉴于多点系泊系统在温和海域的适用性以及良好的经济性,采用专利挖掘与数据分析技术,分析FPSO多点系泊技术的发展趋势、主要专利权人和技术构成,并结合专利文本信息总结得出FPSO多点系泊技术的发展路线。结果表明,FPSO多点系泊领域内的专利申请集中在系泊控制和系泊装置。该结果可为我国FPSO多点系泊领域的技术发展提供建议。     

15万吨级浮式生产储油船总体设计研究

自第一艘浮式生产储油船(FPSO)于上世纪70年代问世以来,其技术发展突飞猛进,已成为国际海洋油田开发的重要装备.尤其近年来,全世界投入使用或即将投入使用的FPSO船数量大增,并且技术发展的趋势已朝着工作水深逐年增加、原油储存能力大型化和抗风暴能力增强等方向发展.我国在FPSO船开发方面,同国外先进水平有一定差距,但随着海洋石油业近年来的快速发展,为开发FPSO船提供了良好的机遇,尤其是中国海洋石油总公司为开发渤海秦皇岛和南海文昌油田,在国内成功地建造了两艘15万吨级FPSO船,为我国开发FPSO船的先进技术、跟踪国际先进水平提供了条件、本文就是依据这两艘15万吨级FPSO船实船工程,瞄准当今世界海洋工程技术前沿技术,对FPSO船特有的关键技术进行开发研究,对总体布置原则和实施方案进行论证,对各种状态下的完整稳性和破舱稳性进行研究,对波浪作用下的运动和载荷计算进行预报研究,对结构强度进行优化设计以及受损后极限强度进行安全评估,从而论证出较优的船型,为实船工程提供技术保证,进而建造出高质量的海洋工程产品FPSO船.     

LNG加注船技术竞争态势研究

LNG加注船具有良好的发展前景,对其进行专利技术竞争态势分析意义重大。通过采用专利挖掘与数据分析技术,对全球LNG加注船技术领域内申请专利的数量、主要申请区域和专利权人等信息进行分析,研究全球LNG加注船专利技术竞争态势。结果表明,中国在LNG加注船领域的专利申请数量虽多,但存在专利质量较差、高产专利权人较少及全球布局意识较差等问题。     

新概念FPSO最新研究进展

结合30多年来开发出的各种新概念FPSO,介绍FPSO在海上油田开发中的应用优势和不足,重点介绍FPSO在浮体形式创新和使用功能扩展方面的最新研究进展,对FPSO的设计研究提出建议.     

发展中的浮式生产储卸油装置(FPSO)关键技术

浮式生产储卸油装置FPSO(Floating Production,Storage and Offloading)以其全海式操作、海域/油矿适应性强、可长期系泊、储存能力大、可转移重复使用、建造/改装周期短、费用低廉以及投资回报快等优势,在世界海上油气开发中得到广泛应用,成为海上油气生产主流设施.随着海洋石油工业向深水领域的拓展以及边际油田的开发,都将孕育着FPSO的潜在市场及广阔的发展空间.本文简要回顾了国内外FPSO的市场空间及技术发展,介绍了中浅水、深水FPSO方案的适用性并讨论不同海域的设计要点,其中主要包括一些关键技术,如FPSO船体系统,FPSO系泊系统,FPSO立管系统等.此外,本文也着重探讨了FPSO在中国深水开发中的地位及应用前景,以及FPSO关键技术在中国的应用选择.     

30万载重吨浮式生产储油船(FPSO)

该船总长323米,两柱间长313米,型宽63米,型深325米,吃水20米。该FPSO设计为双底双舷侧结构,设计工作地点为渤海PL—193区块。该FPSO设计拥有两个机舱,一个位于首部,另一个位于尾部。直升机甲板布置于首部生活楼顶部。     

60万桶FPSO开发研究

60万桶海上浮式生产储油轮(以下简称60万桶FPSO)是针对挪威北海边际油田开发的灵便型FPSO,须满足当今世界海洋工程最高要求的规范、规则和标准、挪威北海恶劣海况要求,以及灵便型FPSO对其性能、布置及系统设计的高要求.其研究开发具有很高的难度和先进性,此过程也是一次学习世界海洋工程技术和运作理念的机会.文章重点介绍了60万桶FPSO的技术特点.     

两款用于旧船主机转速测量产品的实现

针对大量旧船转速测量系统亟待更新的情况,根据现场的不同需求,设计研制了两款分别用于中、低速船舶柴油主机转速测量的实用产品,解决了旧船测速系统改造更新的特殊问题.在满足测量精度的同时,更简化了传感器的安装方法.实船应用表明,该产品具有实用价值.     

世界油气开采中的FPSO

船形浮式采油、存储和卸载系统(FPSO)是一种费用低廉的油田开采方案,尤其是在那些缺少大规模管道网络的地区.FPSO可以快速建造或从现有的贸易油轮改装而成为一个独立的生产、存储和卸载装置.最近的经验表明一个深水FPSO从立项到最后投产只需要一年多一点时间.尽管FPSO技术在过去的二十年中已经比较成熟,但随着海洋油气开发向深海以及恶劣环境推进,FPSO的设计面临着新的挑战.本文对FPSO的技术发展进行了回顾.首先回顾了FPSO在不同地区和环境下的特点.主要集中在系统基本部件,即船体、转塔、系泊系统和立管.讨论了可选择的方案,强调了设计中的关键问题.一个一百万桶储量的通用FPSO的项目数据和工程分析被用来进行趋向描述和性能评估.本文认为FPSO是一种可以在很广范围内应用的通用浮式生产系统.     

FDPSO总强度分析技术

针对浮式生产储卸油装置(FPSO)的扩展船型——配有钻井模块以及月池结构的浮式钻井生产储卸油装置(FDPSO)的总强度设计问题,讨论全船有限元分析方法的实现。探讨月池区域结构应如何在全船分析中进行考虑,并结合舱段有限元手段,进一步研究月池区域结构的强度分析方法。研究工程项目如何结合全船有限元分析方法进行合理化设计。     

Structural design of process decks for floating production, storage and offloading units

This work analyzes the influence of ship motion and deformation on the structural design of decks to support production plants in floating production, storage and offloading units (FPSOs). These decks are space frames with lengths ranging from 30 to 100 mr, with a variable number of rigid supports linked to the ship hull. The deck and ship hull are modeled together for naval and structural analysis. A global, coupled analysis is performed considering the deck and ship structures; sea loads are evaluated by means of probabilistic methods.     

浮式生产储油船设计环境资料分析

根据某浮式生产储油船(FPSO)设计海域的环境资料,提供了短期统计特征及其长期分布律和迁航海域海况的分析计算结果,成为系泊结构物定位与环境荷载计算以及结构强度与疲劳分析的前处理模块。     

FPSO/FSO: State of the art

Floating productions systems have been utilized in remote offshore areas without a pipeline infrastructure for many years. However, they have become even more important with the push by the offshore industry into ever deeper waters. Floating production, storage, and offloading/floating storage and offloading (FPSO/FSO) systems have now become one of most commercially viable concepts for remote or deep-water oilfield developments. In this article, the advantages of FPSO systems are explained, and their present status of maturity and utilization around the world is reviewed. Recent trends in mooring systems, hull construction, safety, and operational issues are summarized from a technical viewpoint. Finally, the technical challenges and future prospects of two significant growth areas, i.e., gas-field development and deep-water development, are discussed. Received: June 24, 2002 / Accepted: July 17, 2002 Address correspondence to: Y. Shimamura (shimamura@modec.co.jp)     

FPSO外输系统动力响应及风险分析

采用水动力分析软件AQWA对由软钢臂式单点系泊FPSO和油轮组成的串靠外输系统的动力响应和安全性进行研究。基于多体方法,建立串靠外输系统的有限元模型,计算4种拖轮拉力和24种作业海况下外输系统的连接大缆张力、两浮体相对艏向角及间距的时间历程,并分析波高、流速、风速、风浪流夹角、连接大缆长度等因素对系统动力响应的影响及动力响应特性。此外,还开展了串靠外输系统的风险分析,计算不同海况下连接大缆失效、船体碰撞和过分相对艏向运动的发生概率。研究结果对串靠外输系统的设计和外输作业具有一定的指导意义。     

FPSO模块支墩结构形式与设计原则

依据不同的功能要求,浮式生产卸货装置(FPSO)的主甲板上设置多个工艺模块平台,每一个模块架构平台与FPSO主船体的连接结构——模块支墩,是FPSO结构设计的关键技术,其可靠性和实用性将直接影响FPSO生产流程的正常运转。结合近20多年来对FPSO的设计经验,提出了模块支墩设计的不同理念及结构设计特点,并对多型FPSO的模块支墩分析对比其形式特点、适用性及优缺点,同时从工程设计经验角度,阐述了模块支墩的结构设计原则和结构强度的分析计算及算例。所提供的设计原则及相应的经验可供相关设计人员借鉴。     

FPSO global strength and hull optimization

Global strength is a significant item for floatingproduction storage and offloading （FPSO） design, and steel weightplays an important role in the building costs of FPSO. It is the maintask to consider and combine these two aspects by optimizing hulldimensions. There are many optional methods for the globalstrength analysis. A common method is to use the ABS FPSOEagle software to analyze the global strength including the rulecheck and direct strength analysis. And the same method can beadopted for the FPSO hull optimization by changing the depth.After calculation and optimization, the results are compared andanalyzed. The results can be used as a reference for the futuredesign or quotation purpose.     

FPSO关键系统风险分析(英文)

Risk analysis of key systems have become a growing topic late of because of the development of offshore structures. Equipment failures of offloading system and fire accidents were analyzed based on the floating production, storage and offloading (FPSO) features. Fault tree analysis (FTA), and failure modes and effects analysis (FMEA) methods were examined based on information already researched on modules of relex reliability studio (RRS). Equipment failures were also analyzed qualitatively by establishing a fault tree and Boolean structure function based on the shortage of failure cases, statistical data, and risk control measures examined. Failure modes of fire accident were classified according to the different areas of fire occurrences during the FMEA process, using risk priority number (RPN) methods to evaluate their severity rank. The qualitative analysis of FTA gave the basic insight of forming the failure modes of FPSO offloading, and the fire FMEA gave the priorities and suggested processes. The research has practical importance for the security analysis problems of FPSO.     

永久式与可解脱式FPSO(英文)

浮式生产储卸油系统(FPSO)是一种经济有效的浮式平台方案,特别是在缺乏足够的输油管道系统的深海领域.大多数FPSO是永久系泊的,即整个系统能够抵抗工作海域内的各种极值环境条件.目前,能够将FPSO与其系泊及立管系统快速解脱的装置已经设计并发展了.可解脱式FPSO的主要特点是可解脱性,并能避免一定的环境条件,如冰山,美国摩西哥湾的飓风,中国南海的台风.本文将针对深水海域可解脱式FPSO,提出其主要技术和工程分析与设计思路,评估可解脱式FPSO与永久式FPSO的优缺点,等等.可见町解脱式FPSO与永久式FPSO都是十分有效的浮式系统,并根据平台设计的安全性、技术、成本和运行要求,来决定选择何种系泊方式.