适用于南海北部湾海域的穿梭油船系泊系统

考虑南海北部湾海域边际小产量油田的特点,针对穿梭油船的作业方式,比较穿梭油船的各种外输模式,确定采用系泊系统加漂浮软管的方式作为采油平台的外输方案。比较单点系泊和多点系泊,确定采用"浮筒+桩锚"的两点系泊系统,并设置预张力为2t,其简单的安装工艺及系泊力满足该区域环境原油外输的要求。     

油轮靠泊海上平台设计及振动研究

LD32-2油田是边际油田,为减少结构用钢量、降低投资费用等,确定原油外输采用油轮直接靠泊生产储油平台的方案。介绍了靠泊方案总体设计、系泊操作环境条件的船模试验、系泊限制环境条件、油轮靠泊平台的振动监测分析、解决平台振动的临时措施及监测、两个永久性技术方案及费用比对等内容。重点论述通过油轮靠泊分析、系泊分析理论计算、油轮靠泊模型试验,得出油轮系缆力、靠泊生产储油平台产生的撞击力及对井口平台的撞击力,并由此确定油轮靠泊的限制条件;通过现场实测数据分析油轮靠泊对平台造成的振动,制订应对措施等。     

陵水17-2气田“深海一号”能源站总体设计及关键技术研究

陵水17-2气田开发采用带凝析油储存和外输功能的深水半潜式生产储油平台——"深海一号"能源站,为国际上首个采用立柱储油的半潜式生产平台,该平台设计面临环境条件恶劣、建造场地和合龙资源受限、凝析油储存和外输安全性要求高、立管运动要求严格等诸多挑战。本文详细阐述了"深海一号"能源站总体设计技术,包括深水环境条件分析、基于受限场地资源的定制化设计、凝析油U型储存隔离与安全储存和动力定位外输以及整体船型参数设计等,并重点介绍了深水系泊系统设计、深水钢悬链立管布置与疲劳寿命分析、平台低频运动响应预报、关键结构设计及30年不进坞的防腐方案设计等关键技术。基于上述技术,研制出了新型半潜式生产储油平台母型船——"深海一号"能源站。该平台建造完成并投入使用,标志着中国海洋工程制造业逐步向深水浮式生产平台等高端装备业进军,也为同类深水浮式平台的设计提供了借鉴。     

圆筒形FWPSO在中国南海环境条件的适应性分析

为了考察圆筒形浮式结构物在中国南海的适用性,以为中国南海某油田开发研发的具有修井、生产、储油、外输功能为一体的圆筒形FWPSO(浮式修井生产储卸油轮)为研究对象,结合水池试验结果对浮体运动及极端环境条件下多点系泊系统进行了运动响应模拟分析,并与在中国南海作业的船型FPSO以及半潜式生产平台的运动特性进行了对比,结果表明:圆筒形FWPSO结构形式具有良好的耐波性,其运动性能及系泊系统限位能力可满足设备设施在南海环境条件下的安全使用需求。建议我国海洋工程界加快圆筒形浮式设施的研发,力争早日在中国南海实现工程应用。     

机动式油船多点系泊卸油系统的研制

为解决沿海岛屿和无卸油码头的油料装卸问题 ,研制了机动式油船多点系泊卸油系统。系统主要由油船多点系泊设备、工作船、绞车装置、海上漂浮输油软管、扫线装置等组成 ,能对停泊在离岸 12 0 0m处的油船实施卸油作业。整个系统的海上试验表明 ,系统设计合理 ,配套齐全 ,卸油作业时展开和撤收速度较快 ,操作方便。     

明珠号FPSO串靠艉输改造方案研究

明珠号FPSO原采用旁靠外输方式,该方式对外输环境条件要求相对苛刻,外输作业时单点系泊力较大。明珠号投入BZ25-1油田生产后外输频次加大,为降低外输风险,拟将明珠号FPSO由旁靠外输改为串靠艉输。首先对明珠号FPSO串靠艉输改造方案进行了研究,论证了串靠艉输方案对周边油田设施的影响,并对艉输软管方案进行了比选,推荐了简易系泊+漂浮输油软管外输方案;而后较为详细地论述了上述外输方案中系泊系统、外输软管系统的设计,对穿梭油轮的要求等,并制订了风险应对措施。     

陵水17-2气田“深海一号”能源站总体设计及关键技术研究北大核心CSCD

陵水17-2气田开发采用带凝析油储存和外输功能的深水半潜式生产储油平台——“深海一号”能源站,为国际上首个采用立柱储油的半潜式生产平台,该平台设计面临环境条件恶劣、建造场地和合龙资源受限、凝析油储存和外输安全性要求高、立管运动要求严格等诸多挑战。本文详细阐述了“深海一号”能源站总体设计技术,包括深水环境条件分析、基于受限场地资源的定制化设计、凝析油U型储存隔离与安全储存和动力定位外输以及整体船型参数设计等,并重点介绍了深水系泊系统设计、深水钢悬链立管布置与疲劳寿命分析、平台低频运动响应预报、关键结构设计及30年不进坞的防腐方案设计等关键技术。基于上述技术,研制出了新型半潜式生产储油平台母型船——“深海一号”能源站。该平台建造完成并投入使用,标志着中国海洋工程制造业逐步向深水浮式生产平台等高端装备业进军,也为同类深水浮式平台的设计提供了借鉴。     

张紧式系泊水下浮筒动力响应特性

对一种新型可移动式水下张紧系泊浮筒型油气外输终端系统进行模型试验,详细研究该水下浮筒系统的动力响应和张紧式系泊的受力特性,发现水下系泊浮筒在顶浪时除纵摇运动外还存在垂直于波浪方向的横向运动,张紧式系泊受力呈现脉冲载荷特性。研究为张紧式浮筒外输终端系统的设计提供理论依据。     

浸没式外输浮筒的动力响应影响

针对南海边际油田开发实际项目中概念设计的浸没式外输浮筒开展水动力响应分析和时域耦合分析,研究不同阻尼比、浮筒不同几何形状对浸没式外输浮筒水动力性能和时域运动响应以及系泊线张力的影响。结果表明：阻尼越大、浸没式浮筒几何形状越细长,浮筒的时域运动响应和锚链张力越小;几何形状对浮筒频域、时域运动响应的影响趋势不同。     

适应南海海况的FPSO系泊系统设计与运动响应

为保障一艘多点系泊浮式生产储卸油装置（Floating Production Storage and Offloading,FPSO）在南海恶劣海况下的安全作业,设计外转塔式系泊系统,并对船体线型进行优化分析。基于三维势流理论,应用Wadam软件建立水动力计算模型,研究不同船型方案下的FPSO频域水动力性能,最终确定优选船型。通过时域耦合动力分析方法研究FPSO系泊船体在风、浪、流作用下的运动响应特性,对比船型优化前后的运动响应和系泊缆张力结果。计算结果表明,减小艉柱倾角、增大艏柱倾角能在一定程度上降低该型FPSO在南海的纵摇和垂荡运动响应,系泊系统设计满足船级社规范要求。     

多点系泊FPSO串靠外输作业安全距离研究

针对1 500 m水深的多点系泊FPSO串靠外输作业方案,研究适用于中国南海不同重现期风浪流极值环境海况下的外输安全距离。先基于三维势流理论利用SESAM软件对FPSO外输作业过程中所需的穿梭油轮进行水动力特征分析,得到船舶在风浪流载荷作用下的位移。再利用Or-caFlex软件对外输作业系统整体进行多体耦合的时域模拟,并分别对挪威北海和中国南海的外输安全距离进行估算。研究结果表明:过分纵荡可以作为估算安全距离的方法之一;针对中国南海北部重现期为1 a一遇的海况条件,外输作业安全距离推荐为68 m;当中国南海北部海域重现期为10 a一遇时,外输作业安全距离推荐为105 m。研究结果有助于FPSO外输作业安全距离的进一步研究,对降低外输作业过程中的碰撞风险具有实际意义。     

FLNG外输系统在中国南海的适用性分析及国产化研究思考北大核心CSCD

本文调研了国外FLNG外输系统的主要类型及产品,阐述了漂浮软管系统的主要构成和关键部件的技术进展。基于中国南海环境条件及运营LNG运输船现状,对比了不同类型的FLNG外输系统在我国南海的适用性,指出尾输方式应是中国南海FLNG外输的首选方案;在此基础上,提出了我国FLNG外输系统关键技术和国产化研发的主攻方向为漂浮式软管外输系统。最后总结了FLNG外输系统国产化研发的技术路线和主要研究内容,以期为今后FLNG外输系统国产化研究及工程应用提供参考。     

FLNG外输系统在中国南海的适用性分析及国产化研究思考

本文调研了国外FLNG外输系统的主要类型及产品,阐述了漂浮软管系统的主要构成和关键部件的技术进展。基于中国南海环境条件及运营LNG运输船现状,对比了不同类型的FLNG外输系统在我国南海的适用性,指出尾输方式应是中国南海FLNG外输的首选方案;在此基础上,提出了我国FLNG外输系统关键技术和国产化研发的主攻方向为漂浮式软管外输系统。最后总结了FLNG外输系统国产化研发的技术路线和主要研究内容,以期为今后FLNG外输系统国产化研究及工程应用提供参考。     

南海流花11—1油田工程简介

1996年3月29日,流花11—1油田顺利投产。该油田是1987年1月发现,1993年3月经国家能源部批准正式进入开发建设的。 流花油田开发项目在世界海上石油开发上走在高新技术最前列,具有跨世纪的潜力。其生产储、卸油轮上处理设施工艺的革新,海况条件复杂的中国南海永久式单点系泊和永久式生产平台系泊的尝试,台风极值方向性在系泊系统上应用带来的经济效益,集钻井、完井、修井、水     

浮式软管在半潜式FPSO油气外输上的应用

介绍陵水17-2气田半潜式浮式生产储卸油装置（Floating Production Storage and Offloading,FPSO）外输软管的基本设计方案。采用热辐射计算以评估火炬臂对外输软管的影响。采用有效方式实现非标准管径软管与穿梭油船首装载系统的连接、软管回收滚筒后的固定和冲洗。模拟外输工况下软管的运动性能,评估软管与FPSO的干涉以及软管被应急释放时与FPSO的碰撞,给出调整滚筒位置以及置避碰护舷、防荡缆和防坠落绞车的解决方案,为今后半潜式FPSO或类似装置采用浮式软管外输油气提出建议。     

西非深水外输浮筒系泊系统设计分析

针对西非海域1500m水深外输浮筒系泊系统进行了设计分析。利用水动力分析软件Orca Flex建立不规则涌浪和风浪流联合作用下外输浮筒与系泊系统耦合模型,对外输浮筒系泊系统时域的动力响应结果进行统计分析。系泊系统满足了西非海域生存工况和作业工况下的设计标准及外输浮筒运动响应标准,可为深水油气开采工程提供参考。     

油轮艏系大抓力锚及艉连双缆三点系泊方式研究——以曹妃甸11-6油田临时生产项目为例

曹妃甸11-6油田海管更换临时生产项目须使用"滨海607"油轮,该油轮若采取常规抛锚带缆方式系泊,则会存在操作时间长且锚位滑移后可能撞击试采平台和采油平台的风险,也无法避免触碰海底电缆和管线的风险。为保护现有海上设施,同时保障临时生产的外输安全,通过对比现有的不同靠泊方式的使用条件及优缺点,创新性提出了采用穿梭油轮船艏使用大抓力锚系泊、船艉采用双缆和移动式试采平台连接的三点系泊方式,采用MOSES软件建模并进行了各种环境条件、压载工况下的系泊力分析,论证了该方案的可行性,并在曹妃甸11-6油田临时生产原油外输项目中得以成功实施。现场实践结果表明,该系泊方式布置简单,大抓力锚抓地牢固,穿梭油轮可灵活解脱,可快速回收,油田内无需建造固定设施,且施工时间短,作业成本低,外输作业安全可靠,对今后海上油田开发类似工程具有重要借鉴意义。     

超强台风下“南海奋进”号FPSO系泊能力分析

基于水动力分析理论和三维绕射-辐射理论,采用频域分析方法,对"南海奋进"号FPSO浮体水下部分进行水动力计算。基于水动力分析结果,利用时域半耦合分析法对FPSO进行超强台风下的系泊系统分析,结果表明:"南海奋进"号FPSO在吃水为14.0~14.5m内系泊系统的受力最小,系泊力下降约9%至12%,抗台风能力在该装载状态下最强,临界工况提高到16级。     

南海流花深水油田群开发工程方案研究

南海流花16-2/20-2/21-2油田群是中国海油目前在开发的最深水油田群,所在环境条件恶劣、井数多、原油析蜡点高、伴生气量大、井温高,面临电潜泵远距离直接驱动、FPSO及系泊与立管系统复杂等诸多技术挑战。本文详细介绍了该油田群开发工程方案及为解决相关核心问题而开展的水下生产系统复杂管汇、长距离回接管输及流动安全保障、水下电潜泵远距离直接驱动、庞大复杂的FPSO及系泊系统优化设计、海底不保温钢管高温屈曲、复杂动态管缆悬挂及干涉碰撞分析等关键技术方案研究,其相关成果可为南海深水油田的开发提供借鉴。     

南海流花深水油田群开发工程方案研究北大核心CSCD

南海流花16-2/20-2/21-2油田群是中国海油目前在开发的最深水油田群,所在环境条件恶劣、井数多、原油析蜡点高、伴生气量大、井温高,面临电潜泵远距离直接驱动、FPSO及系泊与立管系统复杂等诸多技术挑战。本文详细介绍了该油田群开发工程方案及为解决相关核心问题而开展的水下生产系统复杂管汇、长距离回接管输及流动安全保障、水下电潜泵远距离直接驱动、庞大复杂的FPSO及系泊系统优化设计、海底不保温钢管高温屈曲、复杂动态管缆悬挂及干涉碰撞分析等关键技术方案研究,其相关成果可为南海深水油田的开发提供借鉴。