浮式生产储油装置

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1、浮式生产储油装置(FPSO)及其系泊系统二十一世纪是海洋世纪。开发海洋已成为全球产业进步的重要标志。海洋经济也成为国民经济的新增长点。世界海上油气开发支出分析表明。全球在深水(深度超过500m)方面的资本支出将由2001年的56亿美元，增至2005年的106亿美元，主要用于深水平台、浮式生产设施、水下生产系统及海底管道。预计未来5年。油气田开发将采用123个浮式生产系统。总计达420亿美元。主要分布在西非、拉美及亚洲。随着海洋产业的高速兴起，海洋工程装备成为世界主要造船企业新的利润增长点。当前用于海洋油气钻采的海洋工程装备主要包括两大类：海上浮动钻井平台和海上浮式生产设施。浮式生

2、产设施主要包括：半潜式生产平台(SEMI)、张力腿生产平台(TLP)、单圆柱生产平台(SPAR)和浮式生产储油船(FPSO)。浮式生产设施发展于上世纪70年代中期。当时全球仅有少量改装而成的FPSO。随着海洋油气资源开发逐渐从近海大陆架地区向深海转移．80年代起浮式生产设施开始快速发展。全球浮式生产设施从80年代初的l0座左右增加到90年代初的35座。2000年进一步增加到约124座。2005年达到177座。在浮式生产装置中。FPSO将是需求热点。1997年初全球FPSO总量为36艘。到2006年底FPSO数量可达到119艘。IMA研究公司预测。未来五年浮式生产设施建造订单中FP

3、SO所占比例为70％左右。大致为70—80艘，其中改装FPSO占大多数。二、浮式生产储油装置(FPSO)的组成浮式生产储卸油系统是英文FloatingProductionStoraglandOffloadingSystem的直译。有时简称浮式生产系统。我国大多称其为浮式生产储油装置。简称FPSO。FPSO将采油平台开采的海底原油进行油水气处理后注入货油舱临时储存。再由输送油船运走。是集海上油气生产、储存、外输、生活、动力于一体的长期系泊于固定海域的浮式生产系统(图1)。FPSO是一个技术密集的海上采油的重要设施。通过单点系泊系统固定在海上。可随风、浪、流的作用进行360度全方位自

4、由旋转，适用于深水油田开发，作业水深可达2000米以上。FPSO是由上部模块、船体和系泊系统三个部分组成，而实际上FPSO的组成与其功能密不可分：上部生产模块一般在主甲板以上，相当于一座陆上的生产厂，设置油气生产和污水处理所需要的设备；船体储油舱室在主甲板以下的舱室．除压载水舱、燃油舱、淡水舱、机泵舱和部分与生产模块相关的工艺舱室外，很大部分舱室用来储存经处理的合格原油；系泊系统将FPSO的船体与海底连接，调节在风、浪、流作用下的运动．保证FPSO长期安全地在海上作业；供电和供热系统是FPSO利用生产过程中分离出来的废气作为燃料进行发电和加热锅炉，提供FPSO本身生产、照明及输送

5、到各井口平台；全油田生产指挥系统及生活基地是供生产操作人员指挥、生活和休息的场所；海底连接系统包括输通油气的采油树、海底管汇、立管和立管基座及输油管连接系统；井口平台与FPSO连接的控制监控系统以及油井服务系统等。下面重点介绍FPSO的系泊系统。三、浮式生产储油装置(FPSO)的系泊系统1、FPSO系泊系统设计根据不同海域／海况条件，目前世界上FPSO主要采用的系泊方式有单点—转塔系泊系统和多点—伸展系泊系统。FPSO的系泊方式以单点系泊系统的应用最为普遍。单点系泊系统分类方法众多，美国船级社ABS将单点系泊系统分为：悬链锚腿系泊系统、单锚腿系泊系统、转塔式系泊系统和软钢臂四大类

6、。多点—伸展系泊系统与单点系泊系统不同，多点系泊系统的系泊和传输功能不是一个整体，而是各自独立的。系泊链直接与FPSO相连，液体传输模块通常悬挂在FPSO的舷侧．由管汇终端(PLEM)作为立管与FPSO的连接界面。另外，该系泊方式没有风向标的功能．也不需要旋转接头。FPSO系泊系统设计的使用周期通常是100年。锚泊系统在设计时，需考虑周围环境的影响，主要有冬季暴风雪以及热带龙卷风。FPSO上的转塔结构是通过系泊系统将其固定于海底的，锚链与转塔结构的转盘相连以满足船体的转动。转塔可以固定在从船艏至船舯的任意位置，转塔的位置主要是由船体在环境外力作用下的转动的灵活性来决定的，转塔离船

7、舯越远，船体就越容易转动。对于那些定位于船艏或其附近的转塔，船体不需要推进器就可以随着外力的作用而自由地转动。但是，转塔越靠近船艏，摇艏引起的锚链顶端垂向运动就越明显，过大的垂向运动会增加锚链的动张力，转塔置于船艏时锚链的动张力比转塔置于距船艏1／3处时要大20％。如果FPSO上装有推进器对船艏进行控制。那么转塔通常置于距离船艏1／3位置处，以求一定的推进效率。考虑到船员的安全因素。船员的生活区应选在加工区的上风口处，远离烟囱。图2所示的FPSO布置图，其上方有一个艏推进器以辅助