FPSO構(gòu)造組成及開展趨勢2021/11/191FPSO構(gòu)造組成及開展趨勢2021/11/192FPSO構(gòu)造組成及開展趨勢全海開發(fā)方式一概述1.1定義 FPSO是在海洋石油天然氣工業(yè)中運(yùn)用的浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油卸油安裝，其原理是將臨近采油平臺(tái)或模塊開采的海底原油進(jìn)展油氣水處置后注入貨艙暫時(shí)儲(chǔ)存，再由穿越油輪或管道運(yùn)走。 FPSO作為一種海上生產(chǎn)設(shè)備，通常為船型，集海上油氣處置、儲(chǔ)存、外輸、生活和動(dòng)力于一體，長期系泊于固定海域。2021/11/193FPSO構(gòu)造組成及開展趨勢 一概述1.2已投產(chǎn)的浮式消費(fèi)系 統(tǒng)數(shù)量對比?????FPSO144艘張力腿平臺(tái)22個(gè)半潛式消費(fèi)平臺(tái)42個(gè)消費(fèi)駁船6艘消費(fèi)SPAR16個(gè) 可見FPSO占據(jù)了很大的市場份額，當(dāng)前的消費(fèi)和存儲(chǔ)系統(tǒng)訂單48套，其中FPSO船37套：9條新建、28條改建2021/11/194FPSO構(gòu)造組成及開展趨勢優(yōu)點(diǎn)：經(jīng)濟(jì)性：較低的船體和改造費(fèi)用可以提供最經(jīng)濟(jì)的開發(fā)方案挪動(dòng)性：從建造場地轉(zhuǎn)到作業(yè)區(qū)域、很容易從一個(gè)油田重新部署到另一個(gè)油田。對水深不敏感，適用水深30米~3000米儲(chǔ)存才干：允許經(jīng)過穿越油輪輸出，可以不依賴于管道寬闊的甲板面積和裝載才干：缺陷：需求額外的船用設(shè)備和人員，使操作費(fèi)用相對較高；短少鉆井才干：帶鉆井的轉(zhuǎn)塔錨固解決方案雖然在概念的是可行的，但還沒有實(shí)踐運(yùn)用；轉(zhuǎn)塔系統(tǒng)會(huì)對立管的尺寸和數(shù)量構(gòu)成約束〔主要是在經(jīng)濟(jì)目的上〕需求用到水下采油樹和柔性立管〔相對比較貴〕2021/11/19FPSO構(gòu)造組成及開展趨勢5一概述1.3FPSO的優(yōu)缺陷對比： 一概述1.4主要組成部分??????FPSO由以下部分組成：(1)生活模塊，中控室和直升機(jī)甲板；(2)工藝和公用工程模塊，比如：分別機(jī)組、氣體緊縮、發(fā)電機(jī)模塊；(3)船體和船舶系統(tǒng)；(4)轉(zhuǎn)塔和流體傳輸控制旋轉(zhuǎn)接頭；(5)系泊和立管系統(tǒng)2021/11/196FPSO構(gòu)造組成及開展趨勢一概述1.5FPSO的主要參數(shù)范圍：?儲(chǔ)存才干?產(chǎn)能?船體分量?順應(yīng)水深?上部模塊?立管數(shù)量?氣溫?浪高200,000-2,000,000桶30,000-250,000桶/天100,000-350,000總噸30-2000米2,000–33,000噸1->75+個(gè)-20°C->30°C安靜水面->30米浪高(100年重現(xiàn)期)2021/11/197FPSO構(gòu)造組成及開展趨勢2021/11/198FPSO構(gòu)造組成及開展趨勢船體與組塊 船體 上部組塊2021/11/199FPSO構(gòu)造組成及開展趨勢船體2.1船體構(gòu)造選擇： 根據(jù)設(shè)計(jì)需求的存儲(chǔ)才干和上部模塊的分量，任務(wù)海域的海況要求和不同國家的規(guī)定，以及國際法律法規(guī)的要求〔如IMO)來粗略估計(jì)船體的大小和船體方式。 原油 壓載水雙壁船體雙殼船體單殼船體 船體2.1船體構(gòu)造選擇：船型比較2021/11/1910FPSO構(gòu)造組成及開展趨勢船體2.2船體設(shè)計(jì)留意問題 細(xì)長的船尾可以降低潛在的碰撞和碰撞損壞〔允許穿越油輪在糟糕的環(huán)境下操作〕 只需用于卸油操作的設(shè)備允許安裝在船尾區(qū)域，這些區(qū)域能夠遭到潛在的碰撞； 船尾的汽輪機(jī)尾氣對穿越油輪上的員工和氣體傳感器產(chǎn)生問題。2021/11/1911FPSO構(gòu)造組成及開展趨勢新建??????????設(shè)計(jì)順應(yīng)性較大范圍的構(gòu)造選擇可進(jìn)展資料的選擇完全符合需求一體化的強(qiáng)化構(gòu)造海上系統(tǒng)的優(yōu)化預(yù)方案的界面系統(tǒng)方便檢查和維護(hù)長的設(shè)計(jì)建造周期相對高的費(fèi)用改建?????????固定的船體構(gòu)造某些方面的不確定性開場點(diǎn)構(gòu)造和系統(tǒng)的晉級需求符合性需求范圍定義風(fēng)險(xiǎn)較高短的采購周期低的破費(fèi)鋼材的質(zhì)量等級2021/11/19FPSO構(gòu)造組成及開展趨勢12船體2.3船體新建與改建的對比2021/11/1913FPSO構(gòu)造組成及開展趨勢船體與組塊 船體 上部組塊上部組塊FPSO甲板上的原油處置設(shè)備通常稱為上部模塊。FPSO上的處置設(shè)備和其它的消費(fèi)平臺(tái)類似，通常以模塊方式建造。FPSO消費(fèi)設(shè)備包括：水分別、氣體處置、原油加工、水回注和氣體緊縮。2021/11/1914FPSO構(gòu)造組成及開展趨勢 上部組塊3.1典型的上部模塊流程圖2021/11/1915FPSO構(gòu)造組成及開展趨勢上部組塊3.2設(shè)計(jì)關(guān)鍵要素與上部模塊布置?甲板可用空間?整體平安布置思索?上部模塊建造戰(zhàn)略?操作思索2021/11/1916FPSO構(gòu)造組成及開展趨勢上部組塊3.3主要進(jìn)度??????????前期工程設(shè)計(jì)6-9個(gè)月；轉(zhuǎn)塔訂貨至交貨時(shí)間10-16個(gè)月；船體建造或改建10-20個(gè)月上部模塊/PAU建造10-24個(gè)月全部范圍10-24個(gè)月上部模塊組裝6-18個(gè)月移至海上安裝位置1-2個(gè)月海上試運(yùn)轉(zhuǎn)1-2個(gè)月全部范圍8-22個(gè)月；從詳細(xì)設(shè)計(jì)開場到穩(wěn)定消費(fèi)一共18-46個(gè)月。2021/11/1917FPSO構(gòu)造組成及開展趨勢2021/11/1918FPSO構(gòu)造組成及開展趨勢配套系統(tǒng) 轉(zhuǎn)塔和旋轉(zhuǎn)接頭 系泊系統(tǒng) 立管系統(tǒng) 卸油系統(tǒng) FPSO的開展轉(zhuǎn)塔和旋轉(zhuǎn)接頭 轉(zhuǎn)塔和旋轉(zhuǎn)接頭是FPSO的關(guān)鍵組成部分之一，它必需能讓FPSO繞 其進(jìn)展n×360度的旋轉(zhuǎn)，以添加FPSO的順應(yīng)性，使其能順應(yīng)除臺(tái)風(fēng)等 終極環(huán)境外的各種海況條件。2021/11/1919FPSO構(gòu)造組成及開展趨勢 轉(zhuǎn)塔和旋轉(zhuǎn)接頭4.1轉(zhuǎn)塔分類內(nèi)轉(zhuǎn)塔外轉(zhuǎn)塔可分別浸沒式轉(zhuǎn)塔可分別立管轉(zhuǎn)塔2021/11/1920FPSO構(gòu)造組成及開展趨勢轉(zhuǎn)塔和旋轉(zhuǎn)接頭 內(nèi)轉(zhuǎn)塔系統(tǒng)： 轉(zhuǎn)塔布置在船體內(nèi)部，艏部、艉部、中部均可，假設(shè)布置在中部，普通都配備輔助螺旋槳來調(diào)整方向。內(nèi)轉(zhuǎn)塔可以更好的順應(yīng)惡劣的環(huán)境，包容的立管數(shù)量更多，最大為75個(gè)。2021/11/1921FPSO構(gòu)造組成及開展趨勢主滾動(dòng)軸承轉(zhuǎn)塔〔立管〕底部徑向軸承錨固底座錨鏈轉(zhuǎn)塔和旋轉(zhuǎn)接頭外轉(zhuǎn)塔系統(tǒng)： 在船艏部突出一部分作為承載構(gòu)造，適用于中等海況〔最大浪高<10m〕，最大可包容大約20個(gè)左右的立管，相對內(nèi)轉(zhuǎn)塔系統(tǒng)來說，成本低一些。2021/11/1922FPSO構(gòu)造組成及開展趨勢轉(zhuǎn)塔和旋轉(zhuǎn)接頭可分別浸沒式轉(zhuǎn)塔：該轉(zhuǎn)塔可以做到高效分別或者銜接作業(yè)，可躲避臺(tái)風(fēng)等惡劣環(huán)境。普通可在6~12小時(shí)內(nèi)完成銜接，繼續(xù)消費(fèi)。2021/11/1923FPSO構(gòu)造組成及開展趨勢轉(zhuǎn)塔和旋轉(zhuǎn)接頭可分別立管式轉(zhuǎn)塔 該系統(tǒng)中屬于外轉(zhuǎn)塔的一種，立管束端可與轉(zhuǎn)塔端分別，使FPSO避開惡劣施工條件。2021/11/1924FPSO構(gòu)造組成及開展趨勢轉(zhuǎn)塔和旋轉(zhuǎn)接頭4.2旋轉(zhuǎn)接頭 旋轉(zhuǎn)接頭是實(shí)現(xiàn)流體或者電信號(hào)，電流在FPSO和立管、臍帶管之間保送的一個(gè)關(guān)鍵部分。2021/11/1925FPSO構(gòu)造組成及開展趨勢轉(zhuǎn)動(dòng)部分：相對于船體靜止，2021/11/1926FPSO構(gòu)造組成及開展趨勢轉(zhuǎn)塔和旋轉(zhuǎn)接頭主要構(gòu)造 旋轉(zhuǎn)接頭靜止部分：相對地面靜止，有蜘蛛板銜接系泊系統(tǒng)。繞靜止部分轉(zhuǎn)動(dòng)。軸承：上下兩個(gè)分別承載徑向力和軸向力旋轉(zhuǎn)接頭：使流體從立管部分保送到油輪上的部分。 軸承 靜止部分轉(zhuǎn)動(dòng)部分轉(zhuǎn)塔和旋轉(zhuǎn)接頭任務(wù)原理： 與系泊系統(tǒng)相銜接的部分相當(dāng)于定子，旋轉(zhuǎn)部分相當(dāng)于轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子和定子嚴(yán)密配合、密封、旋轉(zhuǎn)，使流體得以保送2021/11/1927FPSO構(gòu)造組成及開展趨勢轉(zhuǎn)塔和旋轉(zhuǎn)接頭典型的轉(zhuǎn)塔：我們可以經(jīng)過圖片看看轉(zhuǎn)塔究竟有多高2021/11/1928FPSO構(gòu)造組成及開展趨勢2021/11/1929FPSO構(gòu)造組成及開展趨勢配套系統(tǒng) 轉(zhuǎn)塔和旋轉(zhuǎn)接頭 系泊系統(tǒng) 立管系統(tǒng) 卸油系統(tǒng) FPSO的開展 系泊系統(tǒng)5.1轉(zhuǎn)塔系泊系統(tǒng)：在轉(zhuǎn)塔的底部設(shè)有對地靜止的錨固銜接板，F(xiàn)PSO繞轉(zhuǎn)塔轉(zhuǎn)動(dòng)。多用于惡劣環(huán)境下的固定方式。2021/11/1930FPSO構(gòu)造組成及開展趨勢系泊系統(tǒng)5.2多點(diǎn)系泊系統(tǒng)：從四個(gè)方向?qū)PSO固定在水面，不做轉(zhuǎn)動(dòng)，普通用于環(huán)境荷載較小的域，Hs<6m。 2021/11/1931FPSO構(gòu)造組成及開展趨勢系泊系統(tǒng)5.3海床固定方式：吸力錨 將錨筒用大吸力泵吸入海床，將錨鏈固定在海底，配合ROV監(jiān)控錨鏈的方向，有效減少吸力錨收到外部載荷的力矩，使其所受載荷到達(dá)最小。2021/11/1932FPSO構(gòu)造組成及開展趨勢2021/11/1933FPSO構(gòu)造組成及開展趨勢系泊系統(tǒng)5.3海床固定方式：固定錨 好像導(dǎo)管架施工中打水下樁一樣，將錨鏈銜接到樁管上，用液壓錘將樁打進(jìn)泥里，固定錨鏈。固定樁在打樁時(shí)，樁會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣很難控制錨鏈的方向，一旦超出正負(fù)2度的誤差范圍，會(huì)使樁遭到的力矩增大，影響系泊系統(tǒng)的質(zhì)量。2021/11/1934FPSO構(gòu)造組成及開展趨勢系泊系統(tǒng)5.3海床固定方式：拉力錨 像普通船用錨那樣，用布錨船布置到設(shè)定位置。普通用12-16個(gè)錨固定FPSO系統(tǒng)。 系泊系統(tǒng)5.4Hi-load錨固系統(tǒng) 該系統(tǒng)本身是一種浮式構(gòu)造，將該構(gòu)造用錨鏈纜繩復(fù)合機(jī)構(gòu)固定于海床上，并利用其本身的摩擦吸附系統(tǒng)，附著于油輪船體之上，可協(xié)助油輪定位，這樣可以很大程度上節(jié)省油輪定位時(shí)間，提高任務(wù)效率。流體從FPSO經(jīng)由Hi-load的油管保送到油輪上。2021/11/1935FPSO構(gòu)造組成及開展趨勢2021/11/1936FPSO構(gòu)造組成及開展趨勢配套系統(tǒng) 轉(zhuǎn)塔和旋轉(zhuǎn)接頭 系泊系統(tǒng) 立管系統(tǒng) 卸油系統(tǒng) FPSO的開展 立管系統(tǒng)6.1轉(zhuǎn)塔立管系統(tǒng) 轉(zhuǎn)塔立管構(gòu)造的FPSO，通常用柔性立管，尤其是可分別的轉(zhuǎn)塔，由于轉(zhuǎn)塔分別后，其浮筒和系泊組塊需求下沉到水下30米處，以確保海流對其影響最小化。這就要求立管有部分較大的彎曲才干，柔性立管恰好能滿足這一要求，而且柔性立管想對剛性立管有更多的布置方式，來減小外部載荷的影響。2021/11/1937FPSO構(gòu)造組成及開展趨勢立管系統(tǒng)6.2多點(diǎn)系泊立管系統(tǒng) 剛性立管用于多點(diǎn)系泊的FPSO，立管從左右兩側(cè)靠舷側(cè)上到甲板，實(shí)現(xiàn)流體保送。剛性立管的益處是本錢低，布置簡單，順應(yīng)水深較深。2021/11/1938FPSO構(gòu)造組成及開展趨勢2021/11/1939FPSO構(gòu)造組成及開展趨勢管束管束銜接 臍帶管架浮筒立管系統(tǒng) 6.3混合立管系統(tǒng) 混合立管是剛性立管和柔性立管的混合體。先由海底經(jīng)剛性立管，使流體 上升到海面以下70米左右，剛性立管頂部是剛性浮筒，提供堅(jiān)持立管豎直的浮 力，然后經(jīng)柔性立管將流體保送的FPSO，無論是轉(zhuǎn)塔構(gòu)造，還是多點(diǎn)系泊方式， 都可以運(yùn)用混合立管系統(tǒng)。 柔性動(dòng)態(tài)立管2021/11/1940FPSO構(gòu)造組成及開展趨勢配套系統(tǒng) 轉(zhuǎn)塔和旋轉(zhuǎn)接頭 系泊系統(tǒng) 立管系統(tǒng) 卸油系統(tǒng) FPSO的開展卸油系統(tǒng)7.1拉緊式鋼纜系統(tǒng) 經(jīng)艏部改造的公用穿越油輪與FPSO以艏艉方式授油時(shí)，有輔助拖輪反方向拖拽油輪，使鋼纜張緊，堅(jiān)持油輪與FPSO的間隔，防止相撞，同時(shí)用油管卸油。2021/11/1941FPSO構(gòu)造組成及開展趨勢卸油系統(tǒng)7.2Hi-loadDP系統(tǒng) 該系統(tǒng)與之前提過的Hi-load同屬一個(gè)家族的產(chǎn)品，但是DP是動(dòng)力定位系統(tǒng)，不需求設(shè)置系泊系統(tǒng)，取而代之的是3個(gè)螺旋槳的定位系統(tǒng)，與系泊系統(tǒng)的Hi-load相比，DP更容易操作，更好的順應(yīng)復(fù)雜海況。2021/11/1942FPSO構(gòu)造組成及開展趨勢卸油系統(tǒng)7.3其他新穎的卸油方式單錨固定腿〔SAL〕 在海床上錨固一個(gè)轉(zhuǎn)輸構(gòu)造，使流體經(jīng)過該構(gòu)造，從FPSO保送到油輪上，這種SAL構(gòu)造可以有效的防止油輪與FPSO相撞，提高平安性。2021/11/1943FPSO構(gòu)造組成及開展趨勢卸油系統(tǒng)7.3其他新穎的卸油方式懸鏈?zhǔn)藉^固系泊系統(tǒng)〔CALMBUOY〕 該構(gòu)造是一個(gè)浮筒式構(gòu)造，有些類似于轉(zhuǎn)塔，有一個(gè)對地靜止部分用錨鏈固定于海底，上部可以繞其轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過這個(gè)構(gòu)造將流體從FPSO保送到油輪上，該系統(tǒng)也能有效防止FPSO與油輪發(fā)生碰撞