当前位置:首页 » 石油矿藏 » 浮式生产储油船中石油有多少
扩展阅读
修图工具橡皮擦在哪里 2025-06-21 10:54:17

浮式生产储油船中石油有多少

发布时间: 2022-04-23 18:19:11

1.  海上浮式生产储油装置

FPSO是Floating Proction,Storage and Offloading system的英文缩写,意为浮式生产储油装置。这种装置是集油气处理、储油与卸油、生活、发电等为一体的海上油气开采装置。浮式生产储油装置(FPSO)始于20世纪50年代末,大规模发展于90年代。到目前为止,全世界已有近80条FPSO在服役,它们主要分布在北海、巴西沿岸、西非沿岸、东南亚和中国。由于FP-SO具有海域适应性强、经济性好、可靠性高和可重复再利用等特点,它已被石油界广泛地用于海上油气田开发。

中国海油经过20多年的大力发展,FPSO已成为海上油田开发的关键设施之一。目前有11条FPSO在服役,还有2条FPSO正在建造之中,我国已成为世界上少数大量使用FPSO的国家。11条FPSO分布于渤海和南海,作业海域的水深从20~330m不等;FPSO的载重吨位从5万吨级至25万吨级,总载重吨位已达到140×104t。FPSO根据不同海域的环境要求,有抗冰型、浅吃水型和抗台风型;根据不同油田的使用要求,FPSO采用了新建、改造和租用的方案。现有新建FPSO的设计寿命都在20~30年以上,并能做到在20~30年的海上作业期间不解脱进坞维护,可以做到长期连续安全生产。

中国海油自从20世纪80年代的改革开放以来,于1987年为渤海BZ28-1油田建造了5万吨级的“渤海友谊”号FPSO(图13-1);为渤海BZ34油田建造了“渤海长青”号FPSO;在南海W10-3油田上,将18万吨级旧油轮改造成了“南海希望”号FPSO,该FPSO于1998年退役;为惠州油田群改造了25万吨级“南海发现”号FPSO。在90年代中期,渤海与南海各油田上相继投产了另外5条FPSO,它们是“渤海明珠”(图13-2)、“南海盛开”、“南海开拓”(图13-3)、“南海胜利”(图13-4)和“睦宁”。“渤海明珠”FPSO是国内第一次依靠自己的技术力量,按国际标准设计建造的58000t的FPSO,用于自营油田开发,它具有冰区作业功能,设计寿命达20年,该FPSO设计建造荣获国家科技进步奖。

从1999年起,中国海油依靠自己的技术力量,独立规划设计,国内船厂建造的高标准16万吨级和2条15万吨级大型FPSO,它们是“渤海世纪”(图13-5)、“南海奋进”和“海洋石油111”(图13-6)。这3条FPSO均用于中外合作油田开发上,受到油田合作伙伴的高度评价,开创了FPSO新的里程碑。

在20多年时间内,中国海油走过了由国外规划设计FPSO到完全由国内设计建造的过程。中国海油对FPSO规划、设计、建造、操作等已积累了相当长期的实践经验,可以根据不同油田开发的使用要求和经济效益选择新建、改造和租用FPSO的方案。目前,FPSO已成为中国海油一个新兴产业,我们将以合理价格、安全可靠、优质服务向外方提供油田开发的FPSO设施。随着中小油田及边际油田开发的需求,中国海油将会出现多种多样和全新概念的FPSO。

一、浮式生产系统分类

从海上油气田开发应用方面,浮式生产系统可分为以下3种基本类型。

a.油田开发系统:油田开发系统的用途是为了经济地开采储层流体直到经济的耗损点为止,其使用期限一般都超过5年。

b.早期的、试验性的或前期油田开采系统:该系统的用途是生产储层流体,为预测油藏长期产能和最终采收率提供可靠的生产经验及数据。而这种分类的初衷并不是开采到油层枯竭,其使用期限一般为60天到2年不等,通常不超过5年。

c.钻杆测试系统及油井或油藏的延长测试系统:该系统的用途是收集关于油井产能、介质特性、油层生产特征、油藏大小及动力、生产问题、油层连续性、油井的维护以及短期油藏维护的数据,使用期限一般测试达120天。

二、浮式生产储油装置的功能

浮式生产储油装置主甲板以下的舱室主要储存生产的原油,主甲板以上的生产甲板主要布置生产处理设施、公用设施和生活模块。

1.原油和生产污水的处理

在浮式生产储油装置主甲板以上,根据生产工艺的要求设置生产甲板。生产甲板就相当于一座陆地处理厂,在生产甲板上设置油气生产和污水处理所不可缺少的设备,如加热器、分离器、冷却器、污水脱油装置、压缩机、输送泵、安全放空装置等和生产需要的其他配套设施。处理合格的原油进舱储存;处理达标的生产污水直接排海或作为油田注水的水源;分离出来的天然气作为发电机和加热锅炉的燃料,或输送到陆地供客户使用。

2.供电和供热

开发一个油田需要大量的机械设备,而要维持这些设备和生产流程的正常运转,离了电和热是不行的。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,锅炉产生的热量供生产流程加热,而所发的电力除供给FPSO本身生产和照明用电外,还可通过海底电缆输送到各井口平台,向井口平台提供电力所需。这样,可以减少井口平台上的设备和重量,简化井口平台的布置,节约工程费用和操作费用。

3.生活基地和生产指挥中心

在FPSO上除了布置生产设施以外,还布置有供生产操作人员生活和休息的住房。FPSO主尺度较大,为布置住房提供了有利条件,住房定员从几十人到上百人。住房内除设置卧室和餐厅外,还配备了专门的会议室、娱乐室、办公室、报房和中央控制室,不但为FPSO上的操作人员提供宽敞、舒适的生活和休息环境,还可以监控整个生产流程的运转情况,为附近平台提供支援和服务,成为油田名副其实的生产指挥中心。生活住房作为单独的一个模块,可以布置在FPSO的艏部,也可以布置在FPSO的艉部。在住房模块顶部设立直升机甲板,供倒班和应急情况时使用。

4.储存合格的原油

FPSO主甲板下面的舱室,除压载水舱、燃油舱、淡水舱、机泵舱和部分工艺舱室之外,绝大部分舱室都是用来储存处理合格的原油的,其储油量从几万吨到几十万吨,相当于一座海上大油库,与其他只能储存1万~2万吨的全海式开发方案相比,具有独特而明显的优势。FPSO的设计吨位和原油储存能力视油田海域的水深和油田的产能而定,一般应能储存油田10d以上的产量,否则,需要穿梭油轮频繁地停靠外输,受气候影响较大。

图13-1“渤海友谊”号52000tFPSO

图13-2“渤海明珠”号58000tFPSO

图13-4“南海胜利”号144000tFPSO

图13-5“渤海世纪”号160000tFPSO

图13-6“海洋石油111”号150000tFPSO

5.外输合格原油

FPSO还可兼做海上输油码头,供穿梭油轮停靠,通过输油泵、计量系统和输油软管将合格的原油输送到穿梭油轮上外运销售。穿梭油轮可以侧靠也可以串靠 FPSO,选用哪一种方式,取决于油田的环境条件和操作要求。侧靠对穿梭油轮的吨位和环境条件有较大的限制,因此,在无冰海区,采用串靠输油比较灵活。串靠输油时,需配备几百米长的输油软管和相应的一些机械设备。

三、浮式生产储油装置生产系统的特点

从水深几百米、风大浪高的南海到最大水深只有30多米、冬季有海冰作用的渤海,中国海油广泛地使用了浮式生产储油装置FPSO开发海上油田,采用FPSO生产的原油产量,目前已占到中国海油国内原油产量的一大半,充分显示了这种开发装置具有诱人的特点和优势。

1.对水深和环境条件的适应性强

从水深几十米到几百米,甚至更深都可以使用这种生产系统。水浅的海域,采用固定式的结构比较经济,水深的海域采用更具灵活性的悬链式系泊结构。不论是渤海高纬度海冰地区,还是夏季受台风袭击、波涛汹涌的南海都已得到成功的应用。

2.具有风飘作用,受力条件最佳

由于浮式生产储油装置采用旋转部件与单点系泊系统相连,FPSO基本处于自由漂浮状态,不但可以自由地纵横摇摆和升沉起伏,还可以在风、浪、流、冰等环境力的共同作用下,绕单点作360°的自由旋转,使FPSO处于受力面积最小的最佳受力状态,使单点结构设计最为经济。

3.具有充裕的面积和空间

在浮式储油装置的主甲板上加设生产甲板,使浮式生产储油装置的所有面积和空间得到充分的利用,为储存原油、布置生产处理设施和公用设备以及操作人员住房提供了良好的条件。另外,还兼做海上输油码头,供穿梭油轮系泊和停靠,成为一座集生产、生活、储油和运油多功能为一体的海上综合基地。工程费用相对较低。

4.灵活机动

浮式生产储油装置常通过一些特殊部件与单点相连,在必要的时候,也可从这些连接部件方便地解脱。渤海绥中36-1油田试验区的抗冰单点,在遇到严重冰情时,可以在数小时之内完成FPSO的计划解脱,将FPSO拖到安全地点。根据环境状况和生产需要,也可以将FP-SO设计成能抵抗百年一遇最恶劣的环境条件,永不解脱。

5.可重复利用

可重复利用是浮式生产储油装置的另一大特点。这一特点特别适用于开发期较短的边际油田。当一个油田开发完成后,可以针对下一个油田的要求,对生产设施进行适当的改造和维修即可再次使用。由于改造的工作量相对较少,不但可以争取油田尽快投产,还可大大减少油田的一次性投入,提高油田的经济效益。

渤海绥中36-1油田试验区的明珠号经改造又用到了蓬莱19-3油田,而BZ28-1油田的友谊号曾搬迁到CFD1-6油田服役,目前又在进行设备的维修和局部改造,然后再回到原来的位置,为渤南油田群的开发继续使用20年。

6.施工周期较短

通过10多年的工程实践,有关浮式生产储油装置的设计和建造,国内已有了相当成熟的经验。建造一座10多万吨的浮式生产储油装置,一般只需1~1.5年的时间,与一座大型组块的施工周期差不多。另外,由于对FPSO的船型没有其他额外的要求,在油田急需投产的情况下,可以选用合适的旧油轮进行改造,在其甲板上增加生产工艺模块,然后与单点系泊系统相连,即可投入使用,这样,施工周期可以更短一些。像南海几个油田,旧油轮的改造时间大都在1年之内即可完成。

2. 什么是世界海洋石油储运技术

一、海上油气集输系统

油气集输是继地质勘探、油田开发、钻井采油之后的油田生产阶段。这阶段的任务是从油井井口开始,将油井的产出物在油田集中、油气分离、计量、净化处理、必要的初加工,生产出符合质量要求的油、气及副产品,而后输送给用户。

海上油气集输系统包括海上油气生产设备系统以及为其提供生产场地、支撑结构的工程设施。海上油气集输包括了整个油田生产设备及其工程设施。这些工程设施有井口平台、生产平台、生活平台、储油平台、储油轮、储油罐、单点系泊、输油码头等。根据所开发油田的生产能力、油田面积、地理位置、工程技术水平及投资条件,可分别组成不同的油气集输系统。

随着海上油田开发工程由近海向远海发展,海上油气集输形成了以下三种类型。

1.全陆式集输系统

海上油田开发初期,是在离岸不远的地方修筑人工岛,建木质或混凝土井口保护架(平台)打井采油。油井的产出物靠油井的压力经出油管线上岸集油、分离、计量、处理、储存及外输。这种把全部的集输设施放在陆上的生产系统称为全陆式集输系统。

该系统的海上工程设施一般为:(1)井口保护架(平台)通过海底出油管上岸;(2)井口保护架(平台)通过栈桥与陆地相连;(3)人工岛通过路堤与陆地相连。

全陆式生产系统在海上只设井口保护架(平台)和出油管线,大大减少了海上工程量,便于生产管理。陆地生产操作费用比较低,而且受气候影响小,与同等生产规模的海上生产系统相比,其经济效益好。该系统一般适用于浅水、离岸近、油层压力高的油田。我国滩海油田开发多采用这一集输方式。

2.半海半陆式集输系统

随着油田开发地点水深的增加、离岸距离加大、钢导管架平台的发展和应用,全陆式集输系统已不能适用。为了解决油气长距离混输上岸效率低及油层压力不足的问题,逐步把油气分离及部分处理设备放在海上。油井开采出来的油气在海上经过分离初处理后,再将原油加压管输上岸处理、储存及外输。如伴生气的量小,除作平台燃料外,其余在海上放空烧掉;如天然气量较大,则油、气在海上分离后,分输上岸再处理。这种在海上仅进行油气初处理,而把主要的油气集输设备及储存、外输工作放在陆上的油气集输系统,称为半海半陆式集输系统。该系统适用于离岸不远、油田面积大、产量高、海底适合铺设管线以及陆上有可利用的油气生产基地或输油码头条件的油田,尤其适用于气田的集输。因为在海上不易解决天然气的储存和加工问题,所以一般气田采用半海半陆式的集输系统,如我国渤海湾锦州20-2气田就采用半海半陆式集输系统。

3.全海式集输系统

随着世界工业的迅猛发展,对石油的需求量不断增加。为了简化海上生产的原油上岸后再通过海运外输的环节,凭借现代海洋工程技术在海上建储油罐和输油码头,使油气直接从海上外运。这种将油气的集中、处理、储存和外输工作全部放在海上,从而形成了全海式集输系统。由此也使海洋油田的开发向远海、深海和自然条件恶劣的极地发展。全海式的集输系统可以是固定式,也可以是浮动式;井口生产系统可以在水上,也可以在水下。这种集输生产系统既适合小油田、边际油田,也适合大油田;既适合油田的常规开发,也适合油田的早期开发。这是当今世界适应性最强、应用最广的一种集输生产系统。

综上所述,海上油气集输系统是从全陆式发展到半海半陆式,又从半海半陆式发展到全海式。它们的根本区别在于集输的生产处理设施是放在海上还是陆上,如全部的油气集输生产设施放在陆上,则称为全防式;如全部设施放在海上,称为全海式;如部分设施放在陆上、部分设施放在海上,称为半海半陆式。

二、海上油气集输工艺流程

因为全海式油气集输系统可实现全部油气集输任务,本节就以全海式生产平台为例,介绍油气集输主要工艺流程及设备。出油气集输生产包括油气水分离、原油处理、天然气处理、污水处理等主要生产项目。

1.油气计量及油气生产处理流程石油是碳氢化合物的混合物,在地层里油、气、水是共生的,又由于油气生成条件各异,各油田开采出的原油的组分是不同的。此外,油中还含少量氧、磷、硫及砂粒等杂质。油气生产处理的任务就是将油井液经过分离净化处理,能给用户提供合格的商品油气。由于各油田生产出来的油气组分和物性不同,生产处理流程也不完全相同,如我国海上生产的原油普遍不含硫和盐,因此就没有脱盐处理的环节。有的油田生产的原油不含水,就没有脱水环节。海上原油处理包括油气计量、油气分离、原油脱水及原油稳定几部分。由于海上油田普遍采用注水增补能量的开采方法,因此原油脱水是原油处理的主要环节之一。

2.天然气处理

经油、气分离的天然气,在高温下仍带有未被分离的轻质油、饱和水、二氧化碳及粉尘等物质,这些物质如不处理,一则浪费,二则会造成管路系统的堵塞和腐蚀。天然气处理主要指脱水、脱硫及凝析油回收,有的天然气还要脱除二氧化碳。一般海上平台天然气处理是将由高压分离器分离出的气体和各级闪蒸出来的气体分别进入相应的气体洗涤器,以除去气体携带的液体,再进入不同压力等级的压缩机,分段加压,达到设计压力,一个典型四级分离的气体压缩和凝析油回收系统。由各级气体洗涤器收集的凝析油分别进入各级闪蒸罐的原油管线中。为防止管线被天然气水化物堵塞,采用甘醇-气体接触器,吸收天然气的水分。

由于天然气处理压缩系统投资较高、质量大、占用空间面积大,有的平台由于生产的伴生气较少,往往将生产分离出来的天然气不经处理,一部分作平台燃料,一部分送火炬放空烧掉。如果气量大,可管输上岸再处理。如何处理天然气要经综合评价后做出选择。经气体压缩和凝析回收后出来的气体,一般仍需进一步脱水、脱硫和凝析油回收。脱水主要采用自然冷却法、甘醇化学吸收法、压缩冷却法等,脱水的同时可以脱出轻质油。对含硫的天然气还需要脱硫,同时可以回收硫。海上天然气加工生产系统和陆上一样,这里不再赘述。

3.含油污水的处理

随着世界工业的迅速发展,自然环境受到污染,严重地影响了生物的生长和人类的健康。目前世界环境保护机构规定:油田所有的含油污水必须经过处理,水中含油量低于15~50毫克/升才能排放。故海上采油平台原油脱水出来的污水及生产中产生的含油污水,都必须经过污水处理系统进行处理。

4.海上油气集输生产流程及设备的选型

油气集输生产流程的设计及主要设备的选型,不像钻井工艺及钻机设备那样有定型生产流程及系列的钻机设备,它往往是根据油田产出物的组分、物理性质、产量及油田的开发方式、油气集输系统的选择等条件进行设计制作。如一离岸较远、含气量较高的油田,选用半海半陆式集输系统,油气长距离混输上岸,在技术上有一定难度,为此采用油、气分输上岸流程,即在海上平台进行油、气分离初处理,油、气上岸后再分别进行全面的处理;如采用全海式集输系统,油气处理及其储运设备全部放在海上,那么其具体工艺流程及设备的型号显然是与前者不同的。每个油田根据设计的生产流程、主要设备、工程结构选型及尺度,分别设计安装在模块上,一般都按生产的内容设计,大致分以下几种类型。

(1)井口模块模块。上面设置井口采油树、测试分离器、管汇、换热器等。

(2)油气处理模块。一般设置生产分离器组、电脱水器、原油稳定装置及其配套的管路、仪表、罐、换热器等。

(3)天然气处理模块。一般设置有分离器、洗涤器、压缩机、轻质油回收装置等。

(4)污水处理模块。有隔油浮选、沉降分离、过滤器及其加压的水泵与其辅助设备等。

此外,还有发电配电模块、生活模块、注水模块、压缩模块等。这些模块的设计要求自成系统,同时考虑与其他系统的连接配套。部分生产模块的设备在陆上安装好可进行试车,当在平台吊装就位,连接好水、电、管路系统就可全面试运转,以减少海上工程量,便于生产管理。在设计模块规模时,还要考虑平台面积、施工起吊能力及生产安全要求等。

三、海洋集输平台设施

当人们航行在茫茫大海中,有时会突然发现远方有一些建筑群时隐时现,你一定会欣喜万分,以为看到了海市蜃楼。轮船靠近后才看清这是一些钢铁制造的庞然大物高高地矗立在海面上,不管是台风袭击还是海浪拍打,它都像一个忠实的哨兵守卫在辽阔的海疆。这些钢铁建筑物就是海上石油生产平台。先建平台后打井、采油,这是海上石油和陆上石油的主要差别。通俗地说平台就是给人们在海上生活、生产提供的固定场所。

最初人们在海洋进行石油勘探开发只能在近海,用木料搭制一个作业平台,进行钻井、采油。伴随科学技术的进步,人们希望平台更安全、更坚固耐用,并能适用于环境恶劣的深海条件,逐渐改为使用混凝土或钢铁建造作业平台。再后来发明了自升式钻井平台和钻井船,这两种装备实际上都是船,前者没有自航能力,要靠其他船只拖曳,后者具备自航能力。钻完井后,钻井平台或钻井船驶往新井场。目前海上见到的平台大多是油气生产平台,这些平台上设施的内涵与陆地油田没有什么差别,只是更精良、更安全可靠。图37-1所示是所有设施全部设置在海上的情况,其中中心处理平台把周边各井的油气通过海底管道集中并计量,同时配备安全装置,然后将油气水分离净化,合格的原油输送到储油平台,处理过的水再经过井口平台回注或排放,天然气一般放空烧掉;储油平台主要功能是存放原油并通过穿梭油轮定期运送给用户;动力平台主要是柴油发电机组、天然气透平发电机组、供热锅炉等提供动力的设备;生活平台提供工作人员休息、生活;各平台间有供工作人员行走的栈桥,另外淡水、蒸汽、燃料等管道及电缆也附设其上。当然,根据油田在海洋的地理位置,各种设施并非要全部建在海上。如果距离陆地较近,油气水处理平台、储油平台则建在陆上。即便全部建立在海上,也可根据情况将某些设施适当地组合在一座平台上。井口平台实际就相当于陆上油田计量站,负责单井的集油、油气日产量的计量和注水。浮式生产储油轮相当于陆上油田的联合站,负责油气水分离净化、储油。其动力、生活系统也在船上。这样就大大减少了海上固定平台,降低了投资。如果油田迅速降产或失去生产价值,浮式生产储油轮还可以转移到其他油田继续使用。

图37-2FPSO工作示意图

静态来看,截至2008年2月,FPSO现役数量为139艘,其中,新建数量为54艘,占比为38.85%,改造数量为85艘,占比为61.15%;订单32艘,其中11艘为新建,21艘为改造,占比分别为34.38%和65.63%。无论是新建还是改造,均经历了两次高峰:1997—1999年、2003年至现在。现役FPSO基本上是在2000年以后建造的,80%左右的船龄在10年以内,大多还可以应用至少10年左右的时间,更新需求动力相对较小。在现役的FPSO中,分布较多的国家有巴西、中国、英国、澳大利亚、尼日尔爾利亚、安哥拉等国,数量分别为22艘、15艘、13艘、12艘、12艘、11艘。在FPSO订单中,巴西依然是拥有量最多的,为9艘,其次较多的分别为英国、印度和尼日尔爾利亚,其数量分别为5艘、4艘和3艘。

七、发展趋势

挪威专家Einar Holmefjord先生在题为《挪威边际油田开发研究活动现状——DEMO2000》的演讲中指出,“昨天,我们采用重力基础的平台进行钻井和生产,今天,我们采用浮式生产系统和水下设施,明天,我们将井流物从海底直接输送上岸处理,不需要任何海上设施”。Einar Holmefjord先生的话简明地概括了国外海上石油发展现状和发展趋势。为开发边际油田,国外越来越多地采用了浮式生产设施和水下回接技术,开发了一系列的配套技术,如水下混输技术、深水大排量混输泵、水下供配电系统、水下作业机器人、水下卧式采油树、水下管汇和水下多相计量技术等。上部设施包括油气集输和水处理设施的新工艺、新设备也不断出现,如多相透平技术、海水脱氧技术等。这些技术已得到应用,且有些技术已趋于成熟。深水和超深水域油田的开发是国外海上油田开发面临的最大挑战,某些地区,如Ormen Lange、Voring plateau、At1antic Margin的水深在600~1400米,而Angola、Gom、New Foundland、Brazil的水深更是达1500~3000米。深水具有低温、超高静压、温压变化引起立管内介质物性复杂等特点,容易引发立管段塞流、结蜡、水合物等问题,并且一旦出现问题,就会造成重大损失和危害。为解决深水水域介质在管道内的流动安全问题,近年形成了一门新兴学科——流动安全学。目前国外公司开展的深水技术研究包括立管内多相流研究、SPAR模型平台、深水系泊系统、轻型组合立管、电加热管技术、水合物抑制技术(动力学抑制剂的研制)等。解决深水油田开发的技术问题是国外海上石油技术发展的趋势。

3. 有多少知道我国第一艘自行设计建造的浮式生产储油船渤海明珠号的

小同学,maric就是708所,一个单位两个牌子,内部称呼是708所或者八所,外部接设计任务的时候称为 中国船舶及海洋工程设计研究院,英文名就叫maric,这个名字在国际上也是很有声望的。学艺不精就要闹笑话

4. 中国最大油船是多少吨

中国日报网消息:昨日,世界上日处理燃气能力最强的海上浮式生产储油船(FPSO)被大连中远船务工程有限公司正式命名为“斯达帝德·桑托斯MV20”。这是世界上日处理燃气能力最强的海上浮式生产储油船。不久,它将成为前往巴西某大油田进行采气采油工作的第一艘FPSO。“斯达帝德·桑托斯MV20”轮船东为全球最大FPSO运营商——日本MODEC公司,租家为巴西石油公司,两方均对此次改装给予高度评价。这是大连中远船务成功改装的第四艘FPSO,大连中远船务也因此成为“中国第一大FPSO改装企业”。MODEC公司会长山田健司,巴西石油桑托斯盆地总经理约瑟·路易斯·马库索和普斯盆地总经理约瑟·爱尔顿·马丁斯,中远船务工程集团有限公司总经理王兴如;市长助理刘岩出席命名仪式。“斯达帝德·桑托斯MV20”轮由超大型油轮(VLCC)改装而成,长334米、宽51米,日产油量约为3.5万桶,同时可储存约70万桶油,设计日处理燃气能力1千万立方米/天,相当于10个中等发达城市一天的燃气用量,其采集的天然气将通过18英寸的管路输送到170公里以外的陆地。该轮装备的设备压缩机组和燃气透平发电机组是世界上海工项目所使用的处理气体能力最强的机组,其日发电量可满足我国一座普通县级城市的全部用电量。自2007年3月以来,MODEC公司先后同大连中远船务签订了5艘FPSO改装合同。与此前完工的前三艘同类型FPSO相比,“斯达帝德·桑托斯MV20”轮增加了压缩机、采气设备等系统,船载设备更加复杂,涉及多项世界先进技术,改装工程难度之大、复杂程度之深,远远超过前三艘。大连中远船务为此组成了最强的生产、质量、技术和管理项目组,高标准、严要求,从组织、人员、物资、设备等诸多方面确保了整个项目的精准施工和圆满完成。在日前船舶修造市场日益严峻的形势下,工程总价近1亿美金的第五艘FPSO“旭日东升”轮的改装工程正在大连中远船务紧张进行。

5. 海上浮式生产储油船的功能

它集生产处理、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。FPSO系统----作为海上油气生产设施,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。
海上浮式生产储油船是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﹕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(SHUTTLE TANKER)。

6. 我国海洋石油储运技术是什么

一、海底管道

在我国近40年海上油气田开发中,从最初的油气田内部短距离海底管道发展到各类长距离平台至陆地海底管道,海底管道设计、施工技术都有了长足发展。目前,我国海上油气田的开发工程模式也本上是全海式与半海半陆式。

我国海洋石油工业起步于20世纪60年代,在改革开放前的20多年中,海洋石油人自力更生;改革开放后的30多年中,通过对外合作,引进、吸收国外先进技术与管理经验,中国海洋石油工业实现了跨越式发展,先后在渤海、东海、南海发现并开发了30多个油气田,年产油气当量已超过5000万吨。伴随着海洋石油工业的发展,海洋油气储运事业也得到了长足发展。20多年来,中国海洋石油总公司在我国渤海、东海以及南海先后建设了各类平台60余座,浮式生产储油装置11艘,海底管道2000多千米,陆上油气处理终端6座。可以说,经过20多年来的引进、学习与实践,目前,我国工程技术人员已基本掌握了百米水深以内的海洋油气储运工程技术,并且形成了一些有中国近海特色的专有技术与能力。但是,尽管我国海上已铺设了两千余千米海底管道,但国内设计、施工能力及水平与国际先进水平相比还有很大差距。工程设计方面,国外公司已形成水深近3000米,恶劣海况与复杂海底地貌及地质情况下的设计技术;而国内设计单位仅能涉足百米水深、常规环境下的海管设计;工程施工方面,国内只有两条铺管船,铺设水深百米以内,工程检测与维修方面更是相形见绌。

我国第一条海底输油管道是中日合作开发的埕北油田内部海管。该海管为保温双重管,内管直径6分米,外管直径12分米,长1.6千米。该管道由新日铁公司设计,采用漂浮法施工,1985年建成投产,至今仍在生产。我国第一条长距离油气混输海底管道是1992年建成投产的锦州20-2天然气凝析油混输管道;该管道直径12分米,长48.6千米。这是国内第一条由国内铺管船铺设的海底管道。我国迄今为止最长的海底管道是1995年底建成投产的由南海崖13-1气田至香港的海底输气管道,管道直径28分米,长度787千米,年输气量29亿立方米。由美国JPKenny公司设计,意大利Seipem公司铺设。我国第一条长距离稠油输送海底管道是2001年建成投产的绥中36-1油田中心平台至绥中陆上终端海底管道,该管道长70千米,为双重保温管,内管直径20英寸,外管直径26英寸,年输油量500万吨;所输原油密度0.96克/立方厘米。该管道完全由海总工程公司设计并铺设。它是在总结绥中36-1试验区海管输送的经验基础上建设的。在1987年发现该油田后,在进行油田工程方案可行性研究中曾探讨铺设50千米海底管道将海上原油输送上岸。最后经过国内权威专家及国外公司研究评估认为,该油田所产原油密度高、黏度高,且当时国内外尚无长距离海底管道输送稠油的先例,技术风险大。特别是油田处在辽东湾,冬季气温低,停输再启动风险更大。随即启动了试验区方案,通过1993—1998近5年的生产试验,认为采用双层保温管长距离输送高黏原油是可行的。该长输管道自2001年油田投产以来系统运转正常。可以说,绥中长距离海底输油管道填补了国内外海底长距离输送高黏原油的空白。目前我国海上开发的天然气田,均采用了半海半陆式模式。东海的平湖气田以及南海的崖13-1气田、东方1-1气田等气田生产的天然气在海上平台完成气液分离及天然气脱水后,均通过长输海底管道输送到陆上油气终端进行处理后销给陆上用户(或工业用或民用)。渤海以及南海开发的大部分油田基本上用了全海式工程模式,如渤海的秦皇岛32-6油田、南海的惠州油气田等。在平台生产的油气通过海底管道混输到海式生产储油装置上进行处理、储存、外销。近年来渤海及北部湾油田群的开发也开始采用半海半陆式形式,如渤海的绥中36-1油田、南海的涠洲油田。这些油田生产的油气在平台上进行油气分离及脱水后,通过长距离海管将原油输送到陆上终端处理、储存,并通过码头或单点外销。

此外,中国近海铺设了多条长距离海底管道,如表37-1所示。

表37-2主要长距离管道

此外,我国海底管道技术也取得了长足的进步,其中许多都达到了国际领先水平。这方面尤以海底管道多相混输等新技术的研究特别突出,相信在未来的世界海洋石油储运中,我国将会有更大的发展。多相混输技术在我国具有广阔的市场应用前景,制约多相混输技术应用的主要因素体现在技术本身的不完善和适用程度。我国石油工业迫切需要一整套完善的、适用性强的长距离多相混输技术,以提高海洋油田、滩海油田、沙漠油田和边远外围油田开发的经济效益,从而为石油工业实施低成本战略提供技术支持。

二、浮式生产储油装置

自1986年第一艘海上浮式生产储油装置希望号在南海涠10-3投入使用至今,在海上油气田开发中,先后有11条各类浮式生产储油装置投入使用;1989年在渤海BZ28-1由田投入使用的友谊号浮式生产储油装置是国内设计、建造的第一条海上储油装置。浮式生产储油装置由单点系统系泊在海上,它是在油轮基础上演变过来的。井口平台生产的油气由海底管道输送到单点装置后进入浮式生产储油装置上处理并定期外销。渤海使用的四条浮式生产储油装置,均为国内设计、建造;1989—1992年投产的3条装置储油量在5万~7万吨,2002年秦皇岛油田投产的世纪号储油量达到15万吨。渤海地区应用的浮式生产储油装置的系泊装置均为软刚臂系泊系统,这种设计主要是针对渤海海域水浅,冬季海面有流冰的特殊情况。而南海使用的六条浮式生产储油装置中有五条是由外国公司由旧油轮改造而成的;2002年南海文昌油田投入使用的南海奋进号是由国内设计、建造的15万吨浮式生产储油装置,该装置系泊采用了内转塔式系统,南海使用的浮式生产储油装置基本上采用了类似的系泊装置:浮式生产储油装置是一种简便可靠的海上装置,它集油气处理、成品油储存外输、人员生活居住为一体;1997年投产的陆丰油田采用水下井口系统与浮式生产储油装置组合,实现了一条船开发油田的设想。

2009年6月,我国最大的海上浮式生产储油装置“海洋石油117号”在蓬莱19-3油田投产。该装置又名“渤海蓬勃号”,船体尺寸为323米×63米×32.5米,是全球最大的浮式生产储油装置之一。

三、油轮

在国家能源运输安全战略导向之下,到2010年实现中国油轮船队承运中国年进口原油量50%的目标,中国油轮船队运力需从目前的约900万载重吨迅速扩充到1600万载重吨,因此建造中国自己的远洋运油船队乃至“超级船队”势在必行。

分析师认为,一个国家打造一支自己的超级油轮船队是一项十分庞大、复杂的工程,须由政府主管部门进行政策引导,同时需要航运、石化、造船、金融等相关行业的协作配合。目前,国内几大航运巨头基本都与中国石化集团、中化集团等中国最大的原油进口商之间建立了战略合作关系,签订了长期运输合同。

中国共有七家油运企业,中远集团、中海集团、招商局集团、中国对外贸易运输集团、长江航运集团是“国家五巨头”,民营企业有两家,河北远洋和大连海昌集团。还有一个比较特别的是泰山石化,该公司属于内地起家、境外注册的民营企业。

油轮的建设更涉及我国深水油气田的开发。

深水油气田的开发正在成为世界石油工业的主要增长点和世界科技创新的热点,是世界海洋石油的发展趋势,世界上钻井水深已达2967米,海管铺设水深已达2150米,油田作业水深已达1853米;据有关资料介绍,2000—2004年,世界上新建114座深水设施,深水钻完井1400口;安装水下采油装置1000多套,铺设深水海底管道与立管12000千米;世界各大石油公司对深水油田勘探开发的投入达566亿美元,深水产能提高1倍。严格说,我国尚不具备独立自主开发深水油田的能力。20多年来,我国通过对外合作已基本掌握了开发200米水深以内各类油气田的工程技术。我国最深的海上油田流花油田水深为330米,是1996年由美国阿莫科石油公司开发的。该生产系统由一艘半潜式生产平台与一艘浮式生产储油装置组成,采用了许多当时世界上最先进的技术组合。世界目光已转向深海,西非、巴西外海及墨西哥湾已开始采油,中国油气前景亦寄希望于深水。我国南海有着丰富的油气资源,预计的南海大气田区水深范围在200~300米,海洋石油对外招标区块水深均在300~3000米,因此,走向深水既是世界海洋石油发展趋势,也是中国海洋石油战略目标所在。深水开发不同于浅海,需要更多先进的技术与技术组合;常规的平台及浮式装置深水海管铺设无论技术上还是经济上均已不再适应新的环境,过去的海上作业装置与技术需要更先进的动力定位、ROV等先进装备配合才能完成。

我国大型油轮船队经营正处于起步阶段,绝大部分船公司目前主要致力于加快船队规模的发展,而在安全管理方面,与国际知名公司相比,则处于相对滞后的状态。

对单壳油轮航行,我国海域未做出明确的限制性规定,而我国目前还没有限制单壳船进港,这无疑增加了我国海上溢油事故的隐患,使我国沿海海域面临更大的油污风险。

对于管道和管线系统,水越深,水压越大,立管系统响应越大;而水压越大,海底管道屈曲传播加剧。更严重的是,深水的海管和立管比浅水的重得多,其连接、牵引和安装比浅水域困难得多。

深水温度比较低(3~4℃),油气管道容易形成钠化物结晶和水合物,给管道流动保障带来严重挑战;而高温输送带来的热应力是管道整体屈曲(主要是侧向的蛇形屈曲)的主要原因。

四、发展趋势

国内海上油田的发展有两个趋势,一是向偏远边际小油田发展,二是向更深的水域发展。一些新技术的开发和推广应用将在开发偏远边际油田上起着十分关键的作用,这些新技术代表了海上油田技术发展的趋势。

(1)研究和推广多相流技术。利用多相泵和多相混输,可以扩大集输半径,使边际油田纳入已建的集输系统,充分利用现有已建设施来减少投资和操作费用,使边际小油田开发变得经济有效。目前多相泵在陆地应用已逐步推广,但还未应用于滩海油田建设中。随着计量技术的不断发展,传统的分离计量装置将会逐渐被不分离计量装置所替代。目前,国外已有几十套商业性产品应用于海上油田,而我国在此方面目前正处于研制和试验阶段。

(2)研制轻小高效型设备。由于受海上平台面积和质量的限制,一些轻小高效型设备将会越来越多地应用于海上油田。虽然我国在液液旋流设备研制上取得了一定进展,但与国外水平相比仍有较大差距,因此,轻小高效型设备的研制仍是海上油田技术发展的一个趋势。

(3)平台结构多样化和轻小型化。平台建造在海上油田开发中占有相当大的投资比重,国内外都在致力于开发轻型平台技术以降低投资费用,这是平台建造技术的发展趋势。

(4)海底管道技术及其他配套技术。海底管道敷设技术和单壁管输送技术的推广应用,以及立管技术、水下回接技术、安全与环保等配套技术等是未来降低海上油田开发成本的技术发展趋势。

(5)海洋平台振动及安全分析研究。这也是轻型平台发展需要完善的基础理论研究。

(6)深海油田开发工程配套技术研究。水下连接技术、多相流技术等是深海油田开发技术的发展趋势。

(7)深海油田越来越多地采用FPSO进行海上油田开发。在海上油田偏远的较深水域内采用FPSO进行油田开发,可能是将来开发边际油田的一种选项和趋势。

我国与国外合作开发的油田技术起点高,处于同期国外先进水平。但从整体上来讲,由于我国海洋石油工业起步较晚,与国外先进水平相比,仍有相当大的差距。如深海油田的水下处理技术及设备(如立管技术、水下生产设施)主要依赖进口,设备的高效化、小型化、橇装化与国外相比仍需做进一步的改进,在平台结构形式多样化、简易平台技术发展上还不成熟等,这些都是今后科研工作需要努力的方向。在我国科研经费投入相对不足的情况下,新技术开发应树立有所为、有所不为的思想,积极稳妥地采用新技术、新设备。有所为就是开发一些投入小、效益高、现场较为急需的项目,如轻型平台技术,小型化、高效化和撬装化设备的研制,多相流技术等:有所不为并不是指无所作为,一些投入高、风险大,且国外发展较成熟,技术水平领先的技术,如水下回接技术、水下生产设施、多管径智能清管器技术、腐蚀监控技术、井下分离回注技术等,可以走通过项目引进与合作开发的路子,缩短研制周期,尽快缩小与国外先进水平的差距。如我国的FPSO制造技术,就是通过引进国外先进技术,加以消化吸收,为己所用,迅速达到世界先进水平的典型例子。

从技术发展与生产实际相结合的要求出发,现阶段的技术发展应着重解决以下几个技术问题:

(1)在海上边际油田和已建油田的集输流程改造中,积极推广应用混输泵技术,提高海上油田的集输半径,将一些边际油田纳入已建的集输系统,使边际油田得以经济有效地开发。

(2)加速多相流混相输送和不分离计量技术的研究和应用试验,尽早在海上油田建设中得到应用。

(3)开发和推广应用具有储油能力的小型钢筋混凝土平台和可重复利用桶形基础平台。

(4)参考国外在轻小型平台开发边际油田方面的经验,结合我国情况开发研究适合我国海上油田建设条件的轻小型平台,包括:开展轻型平台风险评估的研究,编制与轻型平台设计相适合的设计规范,提高设计人员素质。

(5)借鉴国外工艺设备轻小型化、一体化特点,进一步开发研制更适合我国海上油田建设特点的轻小型化、一体化高效设备。

7.  使用多功能浮式储油生产处理系统开发陆丰深水油田技术

陆丰22-1油田位于南海珠江口盆地17/22合同区块,在香港东南方约250km,油田平均水深333m,是目前我国海上已开发油田中水深最深的一个油田。

油田面积9.8km2,国家储委批准探明石油地质储量1903×104t,控制地质储量473×104t,总储量为2376×104t。

油田发现于1986年5月,原作业者为美国西方远东石油公司。1991年9月,澳大利亚AMPOLEX石油公司接替了原作业者,继续对陆丰22-1油田进行评价。1995年9月向中方提出总体开发方案报告,1996年3月获主管部门批准。同年6月AMPOLEX公司正式将陆丰22-1油田转让给挪威STOTAIL石油公司。STOTAIL石油公司接替作业权后,对油藏开展进一步评价,并对开发方案进行了优化调整,最后选用一艘多功能“睦宁号”浮式生产储卸油轮FPSO和水下井口,并由柔性立管回接到浮式生产储油轮FPSO的开发方案。

工程建设自1996年1月开始,1996年12月开始钻开发井,到1997年10月机械完工,12月27日正式投产,高峰日产原油量0.9×104m3,开采年限5年。

一、陆丰油田开发技术难点

a.地质条件复杂。油田为底水油藏,油水界面深度1626m。为满足完井射孔避射高度不小于10m,井眼不能钻过1615m的深度,使井眼轨迹控制相当困难;油藏受断层走向分割控制,水平井的井眼轨迹必须沿主断层走向,致使水平井的水平段必须拐弯;另外,井眼轨迹特别是造斜点深度断层的影响和小于5m断层风险的存在,很容易造成钻井过程中的泄漏和垮塌。

b.底盘钻井方案决定了平台的位置,同时影响到5口水平井的轨迹,影响到整个钻井工作量,加大了实施钻井作业的难度。

c.各井水平段要求精度高,容许变化量小,井眼轨迹控制难度大,这不但要求精确的测量技术,而且变L形井眼轨迹容易形成键槽和磨损套管,同时增加了中靶难度。

d.鉴于钻井存在井漏危险,因此需综合考虑井眼清洗和井眼稳定,认真研究和选用泥浆的类型,确定各项水力参数。

e.防止钻进过程中发生屈曲现象,保证滑动钻进也是一道难关。

f.钻井平台除完成钻井作业外,还要承担许多海底安装任务,因此,钻井作业成为油田开发的关键路线。

二、陆丰油田采用的新技术

该油田是中外双方利用当今世界高新技术,在南海海域开发的又一个大型深水油田,成功开创了我国只用一艘油轮开发一个海上油田的典范。概括起来,所采用的主要新技术有9项:①多功能、标准生产模块组合的浮式生产储卸油轮 FPSO;②可折叠悬挂式组合底盘HOST;③多相水下电驱动海底增压泵;④新式可解脱的沉没式STP单点系泊系统;⑤深水吸力锚;⑥水下双定位卧式采油井口;⑦立管重力垂直对接安装新工艺;⑧油田全水平井开发,有2000m以上的单井水平段沿断层走向拐弯钻进;⑨电液遥控无潜水作业方式。

三、设计条件

1.环境参数(百年一遇)

陆丰22-1油田位于亚热带地区,受季风影响,频繁的台风和从西伯利亚来的强烈寒流使该地区海况更加恶劣。内波流是一种海洋水下流,对海洋建筑物的安全和生产操作都产生极为不利的影响。主要的环境参数如下:

最大天文潮:1.58m

最大波高:22.8m

最大波高周期:12.2s

海水温度:①表层最高温度30.42℃;②表层平均温度24.81℃;③表层最低温度21.5℃;④底层最低温度10.78℃

海水表层流速:2.11m/s

海水底层流速:0.75m/s

一分钟平均风速:50.3m/s

最高气温:36℃

最低气温:7℃

2.流体性质参数

地层原油:黏度4.35mPa.s

气油比0.7m3/m3

脱气原油:相对密度0.856

倾点43~46℃

黏度22.8mPa·s

凝固点42.2℃

含蜡量25.46%

胶质沥青量5.0%

含硫量0.07%

油田水:水型CaC12

总矿化度28252mg/L

氯离子16927mg/L

四、油田开发方案

陆丰油田水深333m,海况恶劣,地质情况复杂,油藏气油比低、压力低,早期含水高、含蜡高,油田开发难度很大。中国海油与挪威国家石油公司应用高新技术,将无商业开采价值的油田变为有开采价值的油田的经营理念,经过认真细致的经济评价和技术研究,最后确定采用近几年海上石油开发的新技术,用技术上可行、设备简单、费用少的工程开发方案:只使用1艘多功能浮式生产油轮,配合水下井口方案。油流通过海底水下井口直接输送到多功能浮式生产油轮上进行处理,然后用穿梭油轮外运。

与以往常规油田开发方式建造平台、设置单点、铺设海底管线、系泊浮式生产设施的开发方式完全不同,陆丰22-1油田只租用1艘新造的多功能浮式生产油轮,在陆丰22-1油田作业2~7年后,还可以到其他油田服务,这将大大降低油田初期资金投入和总体工程开发费用,使本来不具备开发条件的边际油田具有了更高的商业开发价值。据估计,这种开发方式使油田开发设备投资至少减少了将近一半。

陆丰22-1油田开发工程设施主要包括(图12-2):5口水平井;水下悬挂式组合井口底盘HOST;用于人工升举的多相电驱动海底增压泵;装有生产模块的多功能浮式生产油轮“睦宁号”;可解脱的沉没式转塔生产系泊系统;4功能(产出液、高压电、低压信号和液压)多通道旋转接头。

(一)水下井口

陆丰22-1油田采用5口水平井,水平井段长达470~2060m。水平井井口和采油树坐落在铰链式组合底盘上,生产井的液流经采油树输送到底盘上的生产管汇,再进入2条203.2 mm(8in)柔性生产立管,柔性生产立管回接到浮式生产储油装置上。

图12-2陆丰22-1油田工程设施图

(二)浮式生产储卸油装置

“睦宁号”浮式生产储卸油轮是由多功能穿梭油轮改造而成的,该油轮船长253m,宽42m,具有双壳体,总载重量10.3×104t,可储存原油10.2×104t(64万桶)。处理设备安装在主甲板后方,设计原油日处理能力为1.9×104m3(12.5万桶)油水混合液;主机机舱、生活区和直升机甲板设置在船艏,所有的油舱均可蒸汽加热。货油、压载泵舱以及电力螺旋桨发动机机舱也设在船艏。船上使用柴油电动推进器及动力定位系统,该系统在不使用锚时仍能使船保持在预定位置。中央控制室(CCR)可对船上的主要设备和水下生产实施进行监控。生活区定员86人。船上还安装了3个自由落体式救生船。

由于原油含蜡高,生产处理设备必须保持原油温度在62℃以上。进舱合格原油的含水标准设计为0.3%,分离出来的生产水处理到含油量低于50×10-6,符合环境保护排放标准后排入大海。

在强台风到来时,海上人员需要从现场撤离,“睦宁号”浮式生产储卸油装置可以从沉没式转塔生产系泊系统迅速解脱撤离。

(三)沉没式转塔生产系泊系统(STP)

沉没式转塔生产系泊系统主要包括两部分。

(1)STP浮筒及系泊系统

“睦宁号”系泊用6个吸力锚固定在沉没式浮筒上,该浮筒可系泊到浮式生产储卸油轮上,也可在浪高7m时解脱。解脱后STP浮筒沉入水下约45m处。由挪威APL公司和天津海王星工程技术有限公司设计的吸力锚,直径5m,高度10m,单个锚重量45t,单锚设计系泊力680t。

(2)STP旋转接头(STP-RC)

STP-RC旋转接头包括6个高压电旋转接头向增压泵供电,1组液压旋转接头向水下装置提供液压动力和注化学药剂,1组控制讯号旋转接头在顶部设施和水下控制系统之间传递讯号,还设有2条φ203.2mm原油生产通道,水下生产的原油通过这两个通道输往“睦宁号”。

(四)水下悬挂式井口组合底盘HOST

1.悬挂式组合底盘的特点

全称Hanger Over Subsea Template,简称HOST,是挪威Kongsberg Offshore a.s(简称KOS)海洋工程公司近两年研制开发的井口底盘。陆丰22-1油田所使用的是目前世界上第二套,是我国海上油气田首次采用HOST系统井口。HOST系统的主要特点如下。

(1)设计灵活,适应性强

针对常规整体式底盘在制造、运输、安装和生产过程中所表现出来的弊端,HOST系统把整体式底盘分成中心模块和若干个井口导向模块HOGS。导向模块的数量和大小视油田规模和井数而定,适应性强。

(2)结构简单,操作方便

中心模块固定后,把井口导向模块逐一组装到中心模块周围,再根据作业程序相继把钻井用的井口和完井用的采油树通过导向柱分别安装到导向模块上。所有安装作业都可以用常规的钻井平台来实现。

(3)轻便灵活,运输方便

HOST底盘可分成若干个小模块,并且是专门为常规半潜式钻井平台6.5m×5.5m月池设计的,因此,它可以用驳船送到平台月池下方,再用吊机吊装到月池上,同平台一起拖航到目的地,下放到井位。用于陆丰22-1油田的HOST系统的中心模块尺寸为5.95m×5.45m×1.777m,重量为30t。

(4)节省钢材,安装费用低

与同等井数的常规整体式底盘相比,可节约钢材25%,节约安装费达40%。

(5)满足完井要求

HOST井口所用的完井系统适应常规完井要求,井口系统使用UWD-5型103.3MPa(150001b/in2)系列,油管悬挂器使用常规的127mm×50.8mm(5in×2in)系统。177.8mm(7in)油管挂与平卧式采油树是HOST系统的特点。

2.HOST系统的安装技术

a.在钻井平台拖航之前,将HOST吊放到钻井平台上。

b.钻井平台和HOST中心模块拖到油田井位后,首先对海底障碍物进行调查,检查范围为40m,海床坡度低于1.0°,同时检查月池区导向绳和气动绞车以及再回收导向绳接头。

c.钻井平台定位合格并压载后即可开始钻1066.8mm(42in)中心井眼,井眼设计深度394m,测量井斜α小于或等于0.5°,起钻前替入20m3的高黏泥浆。用水下机器人ROV在距井眼4m左右处安装一个传感器,在6m前后处安装3个2m长绳索的浮标,用于检查中心模块的安装高度。

d.下入中心模块:

·用常规下套管方法连接914.4mm中心导管串,接上762mm(30in)导管井口头下入工具和固井管串并作好标记。

·割开中心模块和钢梁以及钢梁与月池左右舷之间的固定焊点;下放导管串并坐到月池上的HOST中心模块上,锁紧中心模块的上锁模块,卡紧中心导管,推出下锁模块卡紧中心导管,确认处于锁紧状态。

·把导向绳的导向头插入中心模块4角相应的导向柱并锁紧,上提中心模块并移开模块下的钢垫梁;往中心导管灌注海水,关闭下入工具上的阀门;将中心模块下放到海床上方,在下放过程中保持导向绳处于拉直状态,当中心导管离海床3~5m时,借助ROV寻找浮标并对准1066.8mm井眼下入导管鞋;继续下放中心模块,直到离海床2m为止,从中心模块上表面至海床的最大距离控制在3.5m之内;用调整4根导向绳松紧的方法控制中心模块的水平度使其斜度小于2°。

·用常规方法固井,注水泥浆后,保持中心模块静止直至水泥硬化;检查和调节中心模块的水平度使其等于或小于0.10,最大0.3°。

·用ROV将1根导向绳绳头插入平衡仪连接头使之扣紧,从中心模块上拉出水平仪并起出水面;重新下入该导向绳,并插入下次要下的导向模块(HOGS)相应的导向柱上。

e.安装井口导向模块(HOGS):

井口导向模块(HingOverStructure)系中心模块连接井口的特殊机构,起到支撑和悬挂井口以及将导管下入井眼的作用。HOGS模块也是用钻机安装的。

·用ROV检查中心模块可旋转分离的导向杆(GuidePost)接头处于作业状态,并确认锁紧插销位置。

·用月池后吊车把下入工具组装到HOGS上,然后起吊到平台船尾月池后方,再把从钻台上下来的吊环接到下入工具的吊环上,由司钻和吊车司机联合操作,将HOGS送到月池作业区。

·连接导向绳,用钻杆送下HOGS,下入工具借助导向柱的作用使HOGS坐在中心模块的正确位置上。

·用ROV锁紧上扣模块和中心模块连接固定。

·钻机移位,然后接上中心模块上相应的导向柱,即可进行下一个HOGS的安装。

f.安装钻井井口永久导向架(FGB):

·钻914.4mm井眼至419m。

·用ROVXX起HOGS上的补心,用月池后绞车将导向架FGB移至月池中间。

·用吊装HOGS同样的方法把FGB移到钻机转盘底下,连接762mm导管,并用钻杆下放到月池,导管坐封在FGB上,然后下放导管和FGB。

·将导管鞋插入相应的HOGS,坐封FGB到HOGS上,调整水平度小于0.5°;注水泥浆固井并核实FGB的水平度。

g.安装中心管汇

·将一对对角导向杆安装到中心模块相应的对角导向柱上,锁住导向柱插销。

·把中心管汇模块吊装到月池BOP插车上并固定好。

·把中心模块管汇送到月池下方作业区,将提升中心模块的钢丝绳和钻杆接头对接,提升钻杆,吊起中心管汇模块。

·通过中心管汇模块的一对对角导向柱,把导向绳下放到海底中心模块上并对接到事先安装的导向杆上;下放中心管汇模块并坐到中心模块底盘上使其固定。

h.中心模块HOST系统的安装时间仅3.35d,比计划的7.5d提前了4.15d;而中心管汇模块的安装时间为38h,比计划的60h提前了22h。中心管汇模块安装后,开始水平采油树安装作业,5口采油树安装作业时间为293h。

8. 海上浮式生产储油船的主要优点

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,主要表现在以
(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。而且如今很容易找到船龄大型油船。
(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;

9. 我国第一台生产储油轮是什么号

我国第一艘完全自主设计并建造的30万吨级海上浮式生产储油轮(FPSO)“海洋石油117”号,在上海命名交付。这是国内迄今为止建造的吨位最大、造价最高、技术最新的FPSO建造项目,标志着我国在FPSO领域的设计与建造已居世界先进行列。

该船船体为双底双壳结构,船长323米,型宽63米,相当于3个标准足球场的面积。从船底到烟囱71米,相当于24层楼高。可日加工19万桶合格原油,储油能力可达200万桶原油,配有140人工作居住的上层建筑及直升机平台。该船设计寿命25年,通过安装在船艏的软刚臂单点系泊装置,长期系泊于固定海域,25年不脱卸,可抵御百年一遇的海况。

10. 能储存30万桶原油的FPSO一般能用什么吨位的

目前中国海军军舰中吨位最大的是“南运”级补给舰,满载排水量为37000吨。

中国建造的吨位最大、造价最高、技术最新的三十万吨海上浮式生产储油船(FPSO)在上海外高桥造船有限公司开工,标志着中国造船工业实力在海洋工程领域又有突破性进展。

据悉,今日开工的这艘世界领先、中国第一的FPSO,船长三百二十三米、型宽六十四米、形深三十二点五米、满载吃水二十米,日加工十九万桶合格原油,储油量为二百万桶。该船还配备世界最先进的中央控制系统,主要设备和现场仪表均实现了中央控制。

今年三月一日,上海外高桥造船有限公司在与日韩知名造船企业的竞争中胜出,和世界着名石油公司——美国康菲石油公司签订了价值二点三亿美元的三十万吨FPSO船体建造合同。按照计划,该船将于明年二月二十二日下坞,十一月八日出坞,二00七年四月三十日交付。

海上浮式生产储油船体,简称FPSO,是当今海上石油、天然气等能源开采、加工、储藏、外运设施的主流形式,主要适用于二十到二千米不等的水深和各种环境的海况。据统计,当前国际上正在运行或建造中的FPSO有近百艘,三十万吨级以上的FPSO只有四艘。中国FPSO的研发工作起步于上个世纪八十年代。目前,设计与建造技术已接近世界一流水平。