浮式生产储油卸油船(FPSO)测试在中国

全球海洋油气工业自上个世纪70年代末期起就开始建造和使用浮式生产储油卸油船(FPSO)及其系统了.近年来,中国现代化的造船厂建造了许多这样的巨型FPSO并已投入使用.海洋油气工业的作业地点到了更深的海域,挑战也就越大了,为满足工业上对于安全和高效的生产设备的需求,FPSO的设计和建造工艺这些年来有了很大的发展.FPSO的使用让油气工业有能力到更深的海域(水深200米以上)开发新的能源储备,挑战并超越先前的深水生产技术和传输系统.     

FPSO上部模块结构的批量建造方法

随着我国海洋工程在深度和广度上的发展，FPSO上部模块将成为海洋工程单位的重要产品之一。以一些在建的FPSO上部模块建造项目为例，描述了FPSO上部模块结构建造的一般特点，介绍了FPSO上部模块结构的批量建造方法，并简要分析了批量建造方法的实施对生产成本、建造周期、产品质量带来的影响。     

全球FPSO船型开发领域核心技术的演化分析

以国内外专利数据为分析对象,采用专利计量分析的技术方法深入研究浮式生产储油卸油装置(FPSO)开发技术的演化态势,对FPSO船型开发领域的核心专利进行分析,总结出FPSO船型开发的发展路线.结果表明:当前FPSO船型开发领域的主要研究方向是旧船改造、新概念FPSO和通用FPSO.旧船改造的技术点主要聚焦于超大型船舶设计;新概念FPSO的技术点主要集中于浮体形状设计、上部甲板大型化和刚性立管作业问题;通用FPSO的技术点主要侧重于标准化船壳设计、模块化FPSO设计和FPSO一体化建造,未来企业可考虑在模块化FPSO的上甲板承载与布局、管线布置、生活区布置、减摇和抑制垂荡问题上进行专利布局研究.     

FPSO模块支墩建造精度控制方法研究

作为FPSO(浮式生产储油卸油装置)主船体和上部模块的连接结构,模块支墩结构是主船体和上部模块的安装界面,又是承受上部模块重量的重要支撑结构,主船体和上部模块的建造会分别在模块支墩界面处产生累计建造误差,建造误差会对模块支墩的强度和疲劳寿命产生显著影响。由于模块支墩结构的特殊性,普通的船舶结构建造精度标准不再适用于FPSO模块支墩结构,依托于一型新建FPSO模块支墩结构,对模块支墩的建造精度控制进行了专门研究。简要介绍了FPSO模块支墩结构概况,探查模块支墩结构建造误差的来源,分析了建造误差对结构强度及疲劳寿命的影响,根据误差种类分别提出了避免建造误差的方法和修正办法。研究成果可为FPSO模块支墩的建造和安装提供参考。     

船舶建造的现代工程分解结构

针对船舶建造项目，通过分析传统的工程分解结构，提出一种现代的船舶工程分解结构（Modern Ship Work Breakdown Structure,MSWBS），解决传统工程分解结构方法不能动态地反映船舶建造过程的不足，并探讨MSWBS的代码设计及以MSWBS为基础建立一种公共的数据结构模型，以实现船舶建造企业各部门信息的共享，这种工程分解的思想对于类似船舶建造的复杂大型项目也适用。     

面向多约束的船舶组立构件建造作业调度方法研究

为了提高船舶中小组立等中间产品建造作业调度能力，提升船舶建造效率，提出面向多约束的船舶组立建造作业调度方法。首先，分析船舶组立建造的工艺流程和作业调度方法，综合考虑机器小组、工艺和交货期等多种约束条件，以建造周期最短为调度目标，建立船舶组立建造作业调度数学模型；其次，综合运用算法分解策略及调度规则，设计改进的最短作业优先调度算法实现模型求解；最后，以某船厂建造车间一定生产周期（17天）的中小组立先行中日程计划为对象，验证该方法的有效性和实用性。研究结果表明，所提出的面向多约束的船舶组立建造作业调度方法相较于当前的调度方法，排产周期压缩22小时，即缩短了原有周期的16.18%，有效提高了生产计划排产和作业调度效率。     

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.     

FPSO内转塔浮子穴结构建造工艺

FPSO是依靠特殊的系泊系统永久系泊在海上。该文重点介绍了内转塔式单点系泊FPSO关键的特殊结构(浮子穴)、建造精度并剖析了浮子穴与周围结构的建造方法,进而指出了浮子穴建造中应注意的问题。     

国内自主设计建造的最大作业水深FPSO交付

2020年5月15日,中国船级社(CCS)检验的流花16-2油田群开发项目"海洋石油119"浮式生产储卸装置(FPSO)在青岛北海船舶重工有限责任公司正式命名交付。"海洋石油119"FPSO为15万吨级,双船底、双舷侧、无推进装置,由永久性的单点系泊固定在中国南海流花16-2/20-2油田水域,作业水深420米,是目前国内自主设计建造的作业水深最大的一座FPSO。     

FPSO改造项目的轻型化直升机甲板设计

以30万t深水浮式生产储油船(FPSO)的改造为依托项目,对FPSO生活模块系统的直升机甲板轻型化设计。文章根据FPSO改造需求,采用铝质材料代替传统的钢制材料,以S-76A++型号的直升机为例,按规范设计了铝制轻型化直升机甲板,并建立有限元模型,对不同着落位置、梁格跨度和螺栓布置进行强度分析,在满足单次起飞要求及甲板轻型化要求情况下,确定最终甲板结构形式。     

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 Hull项目进度测量系统的建立

对国内造船企业的项目进度测量现状进行了分析,并根据FPSO Hull建造的管理要求和船舶企业的管理特点,详细论述船舶企业建立FPSO Hull建造的进度测量系统原则、思路和方法.提出的思路与方法不仅适用于船舶企业的FPSO Hull的建造的进度测量,亦适用于一般船舶的建造进度测量.     

Real time prediction of operational safety limits for dynamic positioning of an FPSO in a Deepwater Artificial Seabed system

Aiming to overcome the limitations of conventional offshore field development concepts (dry tree or subsea tree) for petroleum production in ultra-deep water, a new alternative offshore field development solution, termed as Deepwater Artificial Seabed (DAS) system, is proposed. The DAS system works in concert with dynamic positioning (DP) floaters, such as dynamically positioned Floating Production, Storage and Offloading (FPSO) vessels. Rather than relying on the passive mooring system, the DP maintains the reliable position of the FPSO with steering and propulsion units. Nonetheless, critical DP failures, which has potential to cause the drift-off scenario for the FPSO, poses a serious threat to the structural safety of the DAS system. Therefore, it is crucial to establish operational limits for the DP FPSO to prevent such accidents. In this study, a 3-phase probabilistic modelling methodology is proposed to predict safety limits for the operation of the DP FPSO. A surrogate model is established by the Support Vector Machine (SVM) algorithm so as to decrease the computational cost due to the generation of large statistical samples. The statistical distribution of the operational safety limits of FPSO is simulated by the successive approximations through the fully-coupled drift-off analysis. The accuracy of the proposed methodology is verified by a series of mathematical tests. In order to validate the effectiveness of the methodology, the safety limit prediction of the FPSO for the DAS system is taken as a case study. The critical positions of the FPSO are predicted in real time and provides ample time and information for operators’ decision-making by the visualization of the safe moving range of the FPSO. The study contributes to the safety control of DP operations on floating production units in an efficient manner.     

FPSO船体建造工艺与应用

通过对比浮式生产储卸油装置(Floating Production Storage and Offloading, FPSO)与常规船体的不同,对船体主甲板结构提出新要求,同时新增加模块支墩、单点舱等结构。结合FPSO建造技术要求,对船体分段进行有限元分析、合理确定分段缝,对单点舱区域坞墩进行布置设计,并针对单点舱、模块支墩等特殊结构进行专项施工工艺分析,制订可行性工艺方案及精度控制措施。通过工程实践,关键结构单点舱、模块支墩均满足建造精度要求,此工艺可为后续类似海洋结构建造提供参考。     

FPSO外输软管安装方法分析

基于企鹅浮式生产储卸油装置(Floating Production Storage and Offloading, FPSO)项目,对比不同安装方法的优缺点,采用盘卷安装法完成外输软管安装。采用盘卷安装法进行FPSO外输软管安装在国内鲜有实例,详细描述该方法的施工顺序和要点,可为其他类似项目的外输软管安装提供参考。     

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的聚类分析管理

通过对目前在渤海和南海相关海域作业的10艘具有代表性的FPSO的船型、油气处理功能、系泊系统三个重要组成部分的17个参数进行聚类对比分析计算,将10艘FPSO聚类为四大类：海洋石油101、海洋石油102、海洋石油105一类;海洋石油109、海洋石油112、海洋石油113二类;海洋石油111、海洋石油115和海洋石油116三类;海洋石油104四类。从而为同类中不同FPSO个体的维护、管理提供参照。