我国浮式生产储油装置技术的发展现状

介绍了我国浮式生产储油装置（FPSO）的分布现状,描述了我国渤海与南海不同海域FPSO的特点。为了使FPSO长期系泊在海上安全生产、运营可靠,从FPSO设计关键,诸如船体波浪载荷、油气工艺模块支架与船体连接技术、不同单点系泊系统的船体结构设计等方面进行了重点阐述。     

“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结构设计技术的进展

基于中国船舶及海洋工程设计研究院十多艘服务于中国海域的FPSO结构设计经验,结合船级社相关规范要求,介绍了FPSO结构设计技术在中国的发展进程。文中回顾了20世纪末至21世纪初的FPSO结构设计状态;针对两艘分别作业于中国南海和渤海的FPSO,分析了包括设计波浪载荷数值、总纵强度和极限强度校核、舱段强度有限元、疲劳强度校核、模块支墩与单点加强等特殊结构设计以及意外载荷等各方面的最新发展。在此过程中,水动力分析、线性与非线性有限元及谱疲劳分析等先进的设计方法和分析软件,均得到了普遍应用。     

中远船务进军海洋工程实现突破——大连船务首次成功修复FPSO“南海开拓”

由中远船务工程集团有限公司大连船务公司首次承接修理的FPSO(浮式生产储油卸油轮)“南海开拓”日前圆满完成各项工程顺利交船。3月25日,中远船务集团与FPSO“南海开拓”船东共同举行了工程完工交船仪式。“南海开拓”是中远船务承接的第一艘FPSO,也是目前国内最大工程的海工修     

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。     

BMIT型FPSO转塔舱关键结构设计与研究

BMIT型单点型式适用于水深较深、通道较多的FPSO,与我国南海之前新建的FPSO所采用的STP型单点相差较大。针对FPSO转塔舱的结构布置,结合BMIT型单点的界面特点,对南海某采用BMIT型单点的FPSO转塔舱设计进行总结,详细阐述了单点轴承支撑结构界面、塔架腿界面、限位挡块界面的设计以及疲劳节点的设计及优化。     

运动抑制装置对圆筒型浮式平台运动响应的影响

针对垂荡运动性能不佳,限制圆筒形FPSO在海上油气开发大范围应用的技术瓶颈,在平台底部增加延伸筒体与阻尼结构,提升圆筒型FPSO水动力性能,降低其垂荡幅值以满足干式采油装备的要求,基于三维势流理论,建立带有运动抑制装置的圆筒形FPSO水动力分析模型,分析运动抑制系统的不同高度、宽度、截面形状和通海情况对圆筒形FPSO的水动力性能影响,对比采用不同运动抑制装置的圆筒型运动幅值响应传递函数发现,增加阻尼孔使运动抑制装置内部与外界海水相联通,可以改善圆筒型FPSO的水动力性能,适当增加阻尼结构的高度、宽度有利于增大FPSO的垂荡运动固有周期,可避开南海海域百年一遇海况的波浪周期范围,起到抑制圆筒型FPSO运动的效果。     

深水浮式生产储油装置（FPSO）外输油浮筒系统研究

基于西非、东南亚等热带海域的多点系泊FPSO（浮式生产储油装置）不具备风标效应的特点,为避免串靠外输油时FPSO与穿梭油船相撞,FPSO可采用外输油浮筒系统。主要阐述了该输油系统的基本组成要素,浮筒的功能、结构和设备,浮筒锚泊定位系统以及FPSO与浮筒问输油管线的设计要点和分析方法等,旨在为南海及海外深水油气资源的开发提供指导与参考。     

永久式与可解脱式FPSO

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．可见可解脱式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．     

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.     

谈FPSO海事监管——"南海奋进"号FPSO海事监管现状之思考

随着海洋石油开发步伐的加快,FPSO的数量也随着增长。对FPSO的海事监管进行深入的探讨,明确海事管理机构职责,有利于海事管理机构开展FPSO的监管工作。文章通过分析“南海奋进”号FPSO海事监管现状,研究现有的有关法律、法规和规章,结合FPSO的特点,对海事管理机构在FPSO海事监管中的职责提出了自己的观点。     

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.     

南海中等水深边际油田浮式生产储油装置设计方案

针对南海中等水深边际油田开发需求,结合国内外相似工程案例,通过方案比选,确定多边形FPSO浮体形式。以南海海况和边际油田油藏为基础,进行主尺度、舱容、总布置、稳性、运动性能、多点系泊、海管海缆以及2点外输设计。结果表明,多边形FPSO能够适用于南海的海况,满足生产的功能需求和规范要求,是值得深入研究的工程方案。     

“南海奋进”号：FPSO的新里程碑

2002年7月7日,随着"南海奋进"号FPSO成功地用于南海珠江口西部海域的文昌油田,中国海洋石油总公司宣布,文昌油田正式投入商业生产.作为海洋开发项目的关键设施,"南海奋进"号采用了世界上最先进的船舶深海停泊技术,即使在强台风等恶劣环境中也能保持岿然不动、安全作业.她的成功建造,无论对我国海洋石油工业,还是造船业,都是一座里程碑.     

新概念多筒式FPSO设计及幅频特性研究

在总结分析传统船形FPSO特点的基础上,提出了一种多筒式FPSO的概念设计。多筒式FPSO整体采用钢筋混凝土结构具有造价低和抗腐蚀等优点,并可以钻井和安装干式井口。针对多筒式FPSO,计算分析了该结构的完整稳性和破舱稳性。考虑南海海域100米水深海洋环境条件,进行了新型多筒式FPSO的频域响应分析,得到了多筒式FPSO运动和波浪载荷响应幅值算子(RAOs),以及运动响应的短期统计。研究表明新型多筒式FPSO具有良好的稳性和水动力性能。     

海上LPG回收改造技术

FPSO放空燃烧的“伴生气”、油气处理设备泄漏及货油舱透气管释放出的油气中富含C3 轻烃,是重要能源。业主从回收能源、保护环境的理念出发,提出了从“南海奋进”号FPSO的轻烃中回收丙烷C3 (液化石油气LPG的主要成分)。该工程在国内外有关单位通力合作下,历经3年,于2006年11月回收LPG获得成功。FPSO不停产情况下实现就地改造,这是我国FPSO技术的重大突破。本文旨在着重阐述LPG回收改造设计中的某些关键技术。     

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。     

圆筒形FPSO在南海的作业效率分析

圆筒形FPSO(Floating Production Storage and Offloading),即浮式生产储油卸油装置,已在国外多个海况恶劣油田投入使用。该装置通过相关试验,其在恶劣海况下的运动性能非常好,适合油田生产。我国南海海域海况恶劣,冬季受强烈东北季风影响,夏季受内波流影响。对我国南海海域圆筒形FPSO进行投入前期研究,尤其是针对圆筒形和船型这两种FPSO在目前南海海域的外输可作业率比较,得出相对客观的研究结果,将会给决策层起到重要参考作用。     

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.