深水SDPSO平台油水置换储卸油系统排出水含油量研究北大核心CSCD

深水立柱式干树钻井生产储卸油平台(SDPSO)平台是一种具有采油与储卸油功能的新型多功能深水浮式平台,油水置换储油技术是其核心技术,为保证平台投产后不会对海洋环境造成污染,需对平台油水置换储油系统排出水的含油量进行研究。为阐明置换次数、平台运动和环境温度等对储油舱底部水中含油量的影响,按1∶15的缩尺比设计建造了一座深水SDPSO平台储油系统中尺度模型试验(简称“中试”)装置,根据上述试验目的设计了多组试验工况,并将中试得到的水中含油量数据与多组小尺度模型试验(简称“小试”)得到的数据进行了对比,探讨了模型试验的尺度效应对试验结果的影响。结果表明:深水SDPSO平台储油系统模型试验的尺度效应不明显,缩尺比对储油舱内水中含油量的试验结果影响不大;储油舱内水中含油量不会随着置换次数的增加而明显升高;风、浪、流导致的平台运动会增大储油舱内水中含油量;环境温度降低时,平台储油舱内水中含油量也会随之增大;平台储存重质油相比储存中质油,储油舱内水中含油量会有一定幅度升高;平台中心井能有效地起到分离油水的作用,从中心井排出到舱外的水中含油量远低于国内外含油污水排放标准。本文研究结果揭示了平台储油系统油水置换工艺的可行性,为深水SDPSO的研发提供了借鉴。     

三立柱大型半潜式生产储卸油平台设计

针对中国南海典型深水油气田开采,结合陵水17-2深水油气田开发工程项目,提出一种三立柱高效大型半潜式生产储卸油平台新船型概念,具有2万t上部组块有效载荷和2万m3原油储油功能。该三立柱深水半潜式生产储卸油平台与目前四立柱半潜式生产平台船型相比,减少1组立柱-浮箱-锚链,采用大跨度三角形桁架式轻型甲板设计和自主研发油水置换高效储油技术,有效载荷比显著提高,可以大幅降低平台建造与安装工程总成本,为南海深水油气田开发提供一种高效低成本的技术解决方案。     

SPAR储卸油优化方案

水下储油多使用油水置换工艺,该工艺经济高效,但仍会有少量原油在油水置换过程中随水排放到周围海水中,累积造成环境污染。为此该文提出了油水隔离置换水下储油新设想,针对油水置换和原油外输工艺提出三种设想并进行优选,既保留了油水置换储油的主要优点,又避免了环境污染等缺点。     

油水置换式水下储油舱原油输送方式研究

采用油水置换式水下储油舱储存原油有很多优点,但是需要解决水下储油舱与上部平台之间的原油输送问题.介绍了水下储油舱及油水置换工艺,分析了原油注入及输出储油舱时的动力、阻力情况.确定了方式I2、方式O2分别作为原油进入及输出储油舱的方式.以重质油标准和某边际油田的产能为例,研究了原油注入及输出储油舱的阻力△FI与△FO与水深、流速等参数的关系.无论水深多少,对于方式I2,原油必须依靠外力进入水下储油舱;对于方式O2,海水能直接将原油压至上部平台.降低原油流速,减小管路内壁粗糙度,可以降低油水置换过程中的阻力.     

自升式平台沉垫储油舱油水界面传热学研究

使用油水置换式水下储油舱储存原油时,油水界面附近原油热量散失过多,会造成原油黏度过高,甚至出现凝油层,进而阻碍油水置换工艺的顺利进行。建立了油水界面附近原油温度随时间和位置变化的数学模型,通过油水界面传热学分析得知,原油温度只与傅里叶数、毕渥数和z/δ值有关。油水置换时间的长短是影响油水隔离层的作用重点,时间较短主要起隔离作用,时间较长时其保温作用才明显。水下储油舱应该设计成多个舱室,以缩短油水置换工艺时间。有效隔热厚度达到0.02~0.03 m的TPU隔离层能满足油水置换工艺需要。     

深水浮式平台性能预警管理系统开发研究

实时监测和预警管理是深远海浮式生产平台安全运营的重要安全保障措施。本研究针对作业于中国南海1500m水深陵水气田的“深海一号”半潜式生产储油平台,完成了平台性能预警管理系统研究,主要包括监测参数选取、阈值确定、警示发布、风险识别以及应对措施推荐等主要环节。区别于传统的单一绝对阈值设定方式,本系统提出并应用了基于实测的环境参数动态阈值确定方法。在软件实现上,基于预警管理系统的功能需求,搭建了系统框架,设计了数据库和核心分析模块逻辑结构,自主开发了一体化浮式平台总体性能预警管理系统软件,并将其安装于实际平台上进行示范应用。     

第6代深水半潜钻井平台配电系统研究

对目前性能最为先进的第6代半潜钻井平台配电系统进行了研究与开发.该配电系统主电源来自于8台型号相同的大功率柴油发电机,应急电源来自于应急柴油发电机.每2台柴油机发出的11 kV高压电组成1个配电盘,系统的4个配电盘通过跨接断路器可组成环形供电网络,8台推进器通过其专用变压器和变频器实现动力定位功能;钻井VFD系统采用12脉整流的直流公共母线方式,整流器容量按一备一用的方式进行配置,逆变器与驱动对象采用一对一控制方式,钻井MCC由380 V配电盘和220 V配电盘组成.系统通过合理备份和冗余提高了平台设备的可靠性.     

系泊缆破断对半潜式平台水动力性能影响的试验研究

系泊缆破断是浮式平台系泊系统设计的关键因素。本文针对系泊缆破断对半潜式平台水动力性能影响的问题,对一半潜式平台开展模型试验,研究在极端海况下,平台在系泊系统完整与系泊系统破断工况下的系泊缆载荷,以及平台运动和波浪爬升响应差异。试验结果显示,系泊缆破断会造成邻近系泊缆张力均值增加;平台发生大范围水平偏移;在0°载荷方向下,平台纵摇固有频率会发生偏移;在90°载荷方向下,平台迎浪侧波浪爬升高度发生明显变化。研究结果可为半潜式平台的设计与验证提供参考,从而保障平台安全。     

深水半潜平台船体压载系统管道选材方案研究

深水半潜平台是深海油气田开发的重要装备,压载系统位于半潜平台船体底部,具有稳定船体平衡,控制吃水的重要作用.在保证(船体)压载系统安全稳定的前提下,选取合适的管道材质应用于压载系统,并实现管道应力水平、管道重量控制及整体经济性最佳的设计方案,成为各工程公司面临的棘手问题.以某海上深水半潜平台船体压载系统管道为例,采用C...