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[船舶工程] 浮式生产储油装置 【浮式生产储油船】

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2018-9-17 20:25:49 564 5

储油 发表于 2018-3-27 19:15:32 |阅读模式

储油 楼主

2018-3-27 19:15:32

【导读】:浮式生产储油装置 【浮式生产储】:海上浮式生产储油船,英文翻译“Floating Production Storage & Offloading
0 e  z$ a% f1 S# c1 x; w
        定义
  C6 X2 E5 i5 W3 ~$ I                 
! f# i  a9 i$ Y. x- m6 w1 m

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* f% g, @* S  W- w) j8 m9 {
浮式生产储油船 1、具有油气处理及原油储存功能的船或驳船7 g! C& Z) L$ T4 ~+ z8 r
2、具有油气处理、储卸油装置的浮式生产系统。也称浮式生产储卸油装置,英文:floating production storage offloading;FPSO
! v6 v  k& D& ]: [
) C5 F& _; D+ w+ M & i9 ]+ K" Z, P4 Z& e0 }
                    简介
6 u6 T. W9 @) B5 N                 
' T3 F' u6 T% s

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7 J# z9 T! ^3 y5 X
海上浮式生产储油船 海上浮式生产储油船(FPSO)集生产处理、储存外输及生活、动力供应于一体。同时它还具有高投资、高风险、高回报的海洋工程特点。海上浮式生产储油船俨然一座“海上油气加工厂”把来自油井的油气水等混合液经过加工处理成合格的原油或天然气,成品原油储存在货油舱,到一定储量时经过外输系统输送到穿梭油轮。
7 Y. d9 U" W; Q' M3 O7 V FPSO是在海洋石油天然气工业中使用的浮式生产储油卸油装置,其原理是将临近采油平台或模块开采的海底原油进行油气水处理后注入货舱临时储存,再由穿梭油轮或管道运走。
' t) \3 V* m2 _' ?6 E- z, z& g FPSO作为一种海上生产设施,通常为船型,集海上油气处理、储存、外输、生活和动力于一体,长期系泊于固定海域。
/ ?, P/ v8 r1 c3 z& i9 t FPSO系统主要由系泊系统、载体系统、生产工艺系统及外输系统组成,涵盖了数十个子系统。作为集油气生产、储存及外输功能于一身的FPSO具有高风险、高技术、高附加值、高投入、高回报的综合性海洋工程特点。FPSO具有抗风浪能力强、适应水深范围广、储/卸油能力大及可以转移、重复使用等优点,广泛适合于远离海岸的深海、浅海海域及边际油田的开发。 
9 g& {" u. I, M6 T0 k+ w+ @       FPSO船上安装了原油处理设备,有的FPSO有自航能力,有的则没有采用单点系泊模式在海面上固定。FPSO通常与钻油平台或海底采油系统组成一个完整的采油、原油处理、储油和卸油系统,其作业原理是是通过海底输油管线接受从海底油井中采出的原油,并在船上进行处理,然后储存在货油舱内,最后通过卸载系统输往穿梭油轮。% x  O( H1 p$ E, y
9 {% T: t% r6 U. _$ h2 v& ^" ?
                    技术结构& `; z/ b$ N- o: ?, W
                 : M0 X. g# _' \: Y3 s* Q
系泊系统  r6 V9 b" \5 g
主要将FPSO系泊于作业油田。FPSO在海域作业时系泊系统多采用一个或多个锚点、一根或多根立管、一个浮式或固定式浮筒、一座转塔或骨架。FPSO系泊方式有永久系泊和可解脱式系泊两种。
" g% X9 K+ j) E/ P 船体部分
5 F+ s% b/ M/ i# @ 既可以按特定要求新建,也可以用油轮或驳船改装。
% v6 C' |) `- x' L1 [$ L  W 生产设备: t  B( p8 E; _' \  X, L9 k5 O
主要是采油和储油设备,以及油、气、水分离设备等。1 V: Q% R$ k# g* K- n4 B2 ?- t' H
卸载系统
, ^6 ^' y4 {, {0 X9 ]1 H  z 包括卷缆绞车、软管卷车等,用于连接和固定穿梭油轮,并将FPSO储存的原油卸入穿梭油轮。其作业原理是通过海底输油管线把从海底开采出的原油传输到FPSO的船上进行处理,然后将处理后的原油储存在货油舱内,最后通过卸载系统输往穿梭油轮。' v7 _5 e* a% Z# q
配套系统  ~8 ^" U0 p* r" c2 P7 h' e0 L
  在FPSO系统配置上,外输系统是其关键的配套系统。
1 w+ u, y* T- J2 Y5 q7 ]6 K
* R) O5 ]- ?8 {& o                    特点
0 @0 ]" K& S: D9 s8 h                 
, c& X$ r9 [; @  FPSO始于20世纪70年代中期。它具有两个特点:一是体型庞大,船体一般从5~30万吨,一艘30万吨的FPSO甲板面积相当于3个足球场。二是功能较多,FPSO集合了各种油田设施,对油气水实施分离处理和原油储存,故被称为"海上工厂"、"油田心脏"。FPSO主要由船体、负责油气生产处理的上部模块和水下单点系泊系统三部分组成,一般适用于20~2000米不同水深和各种环境的海况,通过固定式单点或悬链式单点系泊系统固定在海上,可随风、浪和水流的作用进行360度全方位的自由旋转,规避风浪带来的破坏力。( T( ^7 f) T& [
1、生产系统投产快,投资低,若采用油船改装成FPSO,优势更为显着。而且目前很容易找到船龄不高,工况适宜大型油船。
% N5 T: t  q) V8 R+ Y2、甲板面积宽阔,承重能力与抗风浪环境能力强,便于生产设备布置;
! b2 e8 K9 ]+ G% E' v% q3、储油能力大,船上原油可定期、安全、快速地通过卸油装置卸入穿梭油船中运输到岸上,穿梭油船不仅可与FPSO串联,也可傍靠FPSO系泊。最新FPSO还具备了海上天然气分离压缩罐装能力,提高了油田作业的经济性。# t% V, `0 Q( u# d( F& C* M5 }
4、FPSO技术发展趋势随着科技发展和海上作业难度加大,海洋油气开采工程装备正在向大型化、自动化、专用化方面发展,同时国际海事组织(IMO)对涉海船舶产品的安全、环保等方面的要求也越来越严格。
4 J) ?. y% T- m" r0 y" L& _4 w/ d" A
+ [+ B4 Q( l- K5 a% g1 m                    优缺点对比
* w" z$ w5 R7 k                 / |" O3 A8 a  }5 o" ^( V- I$ G
      优点:
% i6 |0 V( z3 T/ R9 }; A经济性:较低的船体和改造费用可以提供最经济的开发方案;
9 @+ x9 D( s6 @+ W; H1 o& Z: {) P) V移动性:从建造场地转到作业区域、很容易从一个油田重新部署到另一个油田。
  e+ k: O8 z  D对水深不敏感,适用水深30米~3000米;
! J) q5 r) q; X# @* D' Q# i, O储存能力:允许通过穿梭油轮输出,可以不依赖于管道;
' U2 [& t- y' F! F: y1 J7 d宽阔的甲板面积和装载能力。
4 V6 X. M$ q5 I      缺点:1 s3 o" J6 U- F! x, O% O
需要额外的船用设备和人员,使操作费用相对较高;
6 M( i1 O. l4 e( ]9 C4 y缺少钻井能力:带钻井的转塔锚固解决方案虽然在概念的是可行的,但还没有实际运用;) ~9 I, H5 S/ i% o
转塔系统会对立管的尺寸和数量形成约束(主要是在经济指标上); L9 r- o* N9 `0 ^' z% Y
需要用到水下采油树和柔性立管(相对比较贵)
2 @( O8 b1 m+ \) ]; {; g4 C 6 f( o' q' Q% Q: D* m+ R
                    优势' a6 s' n) ~; Z
                 ; {1 ]6 S  m( v5 [
      随着海洋油气开发、生产向深海不断进入,海上浮式生产储油船与其它海洋钻井平台相比,优势明显,主要表现在: 
- a# C" K9 q  i* S. c  g8 z/ {1、生产系统投产快,投资低,若采用油船改装成海上浮式生产储油船,优势更为显着。而且目前很容易找到船龄大型油船。 
1 D0 {: t; W3 |) N/ Z5 ?2、甲板面积宽阔,承重能力与抗风浪环境能力强,便于生产设备布置;
& y6 N: `6 W: j$ J) o+ N" P7 A7 ]“生产平台/水下生产系统+海底管道”的开发方案相比,“FPSO+生产平台/水下生产系统+穿梭油轮”的开发方案具有诸多优势:/ F! c( Y4 ]4 t' m- C9 }
1、油气水生产处理能力和原油储存能力强;. w' ^, `" M5 [
2、机动性和运移性好,可实现快速移动;; j: a, \2 A. Q# H% c9 z0 B  ?5 G
3、浅海、深海均适用,抗风浪性能力强;
/ i$ v+ V' `. A$ ?4、灵活应用,不仅可以与海上平台配合,还可以与水下生产系统组合,形成完整的全海式开发体系。
# A0 ]9 l6 [3 ]- M  ^
* ]$ o2 M/ e+ P4 k$ C0 V4 w                    主要组成部分
4 w3 f0 C% e1 ?                 * v; Y5 w: S: p) X" p3 q6 X* G

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6 Y8 `- U/ H8 @: g; ?7 E" o! p
主要组成部分  FPSO由以下部分组成:9 h1 w! f, Q( n% u( @  g
(1) 生活模块,中控室和直升机甲板;
' b* i* a: @! g0 X/ ~9 G (2) 工艺和公用工程模块,比如:分离机组、气体压缩、发电机模块;
' n# b( q! D! W  _  n# W2 P) Q (3) 船体和船舶系统;0 @2 Y% U. T. R2 {3 j" ]" ^
(4) 转塔和流体传输控制旋转接头;8 c, F5 k1 g$ J% R4 o# l  B0 p
(5) 系泊和立管系统8 i# \( w0 L; g$ _; a

! m/ ]9 ~, E* r                    FPSO的主要参数范围; X+ C* x8 e: i
                 : L) [9 G: F8 x& b
储存能力 200,000 -2,000,000 桶
7 B% v4 B& N" Y# J: t% k  D9 g 产能 30,000 -250,000 桶/天
3 f: z+ }9 @( \& d! Y 船体重量 100,000 -350,000 总吨
4 q, K0 S3 c( O  \6 l; G: T" Y 适应水深 30 -2000 米6 B0 I8 V; x* q- }! |
上部模块 2,000 –33,000 吨
6 U. H' T3 ]4 Z1 C 立管数量 1 -> 75+个
/ N) y5 O- w9 ~# v3 I 气温 -20°C -> 30°C
3 b' c/ b/ G4 y 浪高 平静水面-> 30 米浪高(100年重现期)
8 [/ w3 [2 ]. X) v% z' R
; ]4 a: v& w' E. V7 b/ O* E; ]                    全球主要建造FPSO企业
; v2 s& I8 i1 v                 
' I5 j' P0 Q0 [3 x! S; {5 T% r2 U     韩国、新加坡、中国和巴西已经形成了“FPSO四强”的格局。目前中国有11家造船厂具备建造FPSO的能力、韩国10家、新加坡19家、巴西16家。2 @2 i/ i; s" ~4 v
虽然中国和巴西两国的FPSO建造规模突出,但相对而言新建FPSO的核心技术还是更多的掌握在韩国和新加坡造船企业手中。
5 M8 X4 k+ a! b& i韩国的著名生厂商有三星重工、大宇造船和现代重工。新加坡拥有吉宝船厂、胜宝旺船厂。巴西建造FPSO的船企有16家,业务主要依托巴西国家石油公司(Petrobras)。由于自身的实力有限,目前巴西国内主要的几家海工装备制造企业均与外资合作,还需要依赖国外公司的技术支撑。巴西主要船企有吉宝巴西船厂、Atlantico Sul船厂(EAS)、EEP、裕廊Aracruz船厂以及Rio Grande船厂。中国FPSO的设计主要由船舶工业集团708研究所承担,虽然国内有一批建造能力较强的船厂,例如:外高桥造船厂、沪东船厂、江南造船厂和大连新船重工船厂、山海关船厂等,但是FPSO的核心部件(主发电机、大型流量计、中央控制系统设备、惰性气体发生器、单点等)仍然依赖进口。1 L9 `* M. r& V# [: U6 e1 P* C1 |
8 h, }! {* H1 Y# B- B9 u8 N6 `& |
                    发展历程( D2 P$ O5 Z& m6 |! _
                 
' c4 L% U$ @( u9 ^, B1、1977-1985:1977年,壳牌将一艘油轮改装成世界上第一艘FPSO,并用于地中海卡斯特伦(Castellon)油田的开发。
& M2 I1 k7 I/ Q2、1986-1994:8年间总共布置了20艘FPSO,这种开发理念得到了更广范围的认可和应用。
1 G7 S/ ?; D9 B8 q8 g. r3、1995-今:FPSO在海上油田更大范围应用。截至2011年12月1日,全球已有187艘FPSO投入运营。- X. I- ^9 o5 F1 `5 C

" {' `4 V) S9 I; R7 k                    技术发展" G* }/ V2 h' u% K
                 $ l9 m5 {  |& ^* F* H! Q
模块化发展,周期缩短# d1 s" i7 s. h( V& @  C3 A
早期建造FPSO基本上都是在船体结构建成后,在甲板上安装各种生产设备、主电站和热站等,建造一艘FPSO通常需要20个月或更长时间。目前,FPSO建造已开始采用了模块化生产工艺,船体结构和上部设施可以同时施工建造,使得FPSO建造周期可缩短至10-14个月。4 y& @6 x" \3 l5 y" L
系泊技术创新
! ~# e) ?- d0 J( `2 e. X; V$ N  新一代FPSO装置的系泊多为转塔式多点辐射状系泊,有的还在艏艉配备多个侧向推进器。多点系泊采用锚链和钢缆相组合,也有采用高防腐蚀的高强度聚脂纤维和锚链相组合的方式;根据当前FPSO船体尺寸增大以及作业能力增强的特点,新建的FPSO也相应配备了强大的动力系统,并设计采用侧推螺旋桨技术以提高大尺寸船体在强风暴下的生存能力,确保正常航行时的快速性能。
/ c4 F" p0 u4 `; {9 Q% C 降低油耗、循环利用& v$ L) `! }$ G& l' |+ M
过去FPSO生产的原油主要靠穿梭油船外输,油田中生产的天然气在不值得铺设海底管线的情况下,只能将价值昂贵的天然气经分离处理后通过FPSO的火炬将其烧掉;现在,FPSO具有将天然气处理并转换成压缩天然气外输能力,即将海上采集的天然气压缩后用罐装,后用船舶外输,或管道输运。$ g4 {! w$ g" w% t. a; W% K
石油生产能力不断加强6 W7 D; E/ K: `" W
  2003年据《maritime—reporter and engineering news》杂志报道,新加坡远东利文斯顿船厂为挪威国家石油公司建造的”NORNE”号FPSO,原油日处理能力达到了3.5万立方米(计22万桶);2005年,大宇接获了世界上规模最大的一艘FPSO船订单,造价9.78亿美元,该船可以储存石油216万桶,将在水深1400米的深海区作业。/ S9 A; I% B, K% W/ @- ]

0 g$ U# K2 _! g& \* ~                    中国发展情况
7 p/ J4 u) V! G                 
& [$ ^3 }1 D& P1 f5 U* K中国船舶工业集团公司第708研究所(以下简称708所)是中国进行FPSO设计的主要单位,建造FPSO的主要造船厂有上海外高桥造船有限公司,上海沪东中华造船(集团)有限公司,上海江南造船厂,大连新船重工船厂等。FPSO的自主化程度已经很高,压力容器、泵类、吊机、空压机、锅炉、应急/备用发电机、污水处理设备、消防救生设备、高低压盘、电缆、普通仪表、单点主体部分,已经全部实现自主化,主发电机、大型流量计、中央控制系统设备、惰气发生器、单点关键部件等仍依靠进口。, O8 N9 I, ^  e0 h8 V
中国第一艘FPSO-52000吨"渤海友谊"号由708所设计、上海沪东中华造船(集团)有限公司建造,于1989年7月完工并投入海上油田生产。上海外高桥造船有限公司建造的30万吨级FPSO"海洋石油117号",是中国承接吨位最大,造价最高,技术最新的FPSO,造价2.4亿美元,日加工原油19万桶、储油量200万桶。中国已经成为全球最大的FPSO制造与应用国,所拥有的FPSO数量与总吨位均居世界首位。
9 m! U: h6 A7 y" D; P     作为开发海洋石油的关键设备,FPSO不仅在设计、建造与安装技术上反映出一个国家的工业水平,而且其“自成一体”的规模化和专业化也在相当程度上体现了一个国家的海洋工程综合实力。我国FPSO产业起步较晚,1986年北部湾油气开发首次采用了FPSO。1 J# \+ }3 u2 R# d9 W
1989年自行设计、建造了第一艘FPSO“渤海友谊”号。1990年后,建造了“南海发现”号、“南海开拓”号和“南海胜利”号2009年3月我国第一艘完全自主设计、建造的30万吨级FPSO“HYSY117”号在蓬莱19-3油田投入使用。3 \. X' d$ [, i1 A0 o5 j
目前为止,CNOOC共拥有18艘这样的海上钢铁巨无霸,是世界上拥有FPSO最多的石油公司之一。自北向南,分布于我国广袤的海域中,支撑着我国海洋石油75%-80%的产能。其中11艘是由我国自主研发的,建造成本仅为国外同等规模FPSO的70%-80%。
& S7 ~) h6 U1 o. m9 N5 k4 ~; X 0 f) p" \) e* f4 h6 ?; b: F
                    新概念船
+ V5 E) m- Z! k* X                 ( P( H4 ?& O; F" u8 }. ?
  为了解决环境污染问题,提高FPSO系统的环保性能,世界上出现了LPGFPSO(浮式液化石油气生产储卸船)新概念船;如日本石川岛播磨重工正在建造世界上第一艘LPGFPSO,一家瑞士公司已和日本三井重工及石川岛播磨重工签订了该船单点系泊技术、采购及建造服务合约。另外,近海油气工业界也在不断进行探索,试图把油气钻井设备并入FPSO,变为FDPSO。业内专家分析认为,随着世界各国石油需求量的快速增长,新一代FPSO技术将不断涌现。) k! R# l0 T- U; v0 |* ~2 y& ^0 j
        圆筒式FPSO(SEVAN)
* a  }0 h+ }, B  x# ^) h

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$ S: J) \9 A6 k: \+ [1 Y. F
圆筒式FPSO        这是一种新型结构的FPSO, 圆筒形结构,使其无需转塔,就能很好的适应风、浪、流对船体的影响,同时也减少了普通船体结构艏部和艉部的纵摇,使整体结构更稳定。

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噪声 发表于 2018-9-17 19:33:26

噪声 沙发

2018-9-17 19:33:26

找到好贴不容易,我顶你了,谢了
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旁通 发表于 2018-9-17 20:16:07

旁通 板凳

2018-9-17 20:16:07

好帖,来顶下
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城市生活 发表于 2018-9-17 20:18:53

城市生活 地板

2018-9-17 20:18:53

没看完~~~~~~ 先顶,好同志
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防污 发表于 2018-9-17 20:20:14

防污 5#

2018-9-17 20:20:14

LZ真是人才
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最远 发表于 2018-9-17 20:25:49

最远 6#

2018-9-17 20:25:49

不错不错,楼主您辛苦了。。。
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