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。     

浮式生产储卸油装置设计的组织与管理

论述浮式生产储卸油装置(FPSO)工程设计过程中的组织与管理要点。着重阐明规范选取、各阶段深度要求、界面划分、设计中的关键问题或难点,以及设计过程中工程投资的控制等。     

全球海上油气浮式生产装置发展迅速

a）非洲亚洲需求强劲浮式生产装置主要包括4种类型：浮式生产储油卸油装置（FPSO）、半潜式生产平台（Semi）、张力腿平台（TLP）和深吃水立柱式平台（Spar）。2000年初，全球浮式生产装置总计189座，到2007年底，在役数量增加到264座，其中以FPSO数量最多。全球应用FPSO最多的深水海域是亚洲（54座，其中中国17座、澳大利亚15座）、西非（36座，其中安哥拉16座、尼日利亚13座）、巴西（20座）和英国北海（15座），应用半潜式生产平台最多是北欧（14座，其中挪威8座、英国北海6座）和墨西哥湾（8座），应用张力腿平台和深吃水立柱式平台最多的是美国墨西哥湾（分别为16座和17座）。     

浮式生产储卸油装置的若干关键技术问题

鉴于对浮式生产储卸油装置的运动性能、结构强度和作业安全都有很高的要求。本文就甲板上浪、FPSO与穿梭油轮的多单元耦合作用、系泊特性、水深对运动的影响、疲劳评估和水弹性分析等关键技术问题做了综述，以期对浮式生产储卸油装置的设计、作业和维护有一定的参考价值。     

浮式生产储卸油装置设计的组织与管理

论述浮式生产储卸油装置(FPSO)工程设计过程中的组织与管理要点。着重阐明规范选取、各阶段深度要求、界面划分、设计中的关键问题或难点,以及设计过程中工程投资的控制等。     

半潜式浮式风电平台立柱波面爬升特性试验

以新型3立柱半潜式浮式风机平台为研究对象,建立全耦合物理水池试验模型。采用水池模型试验对浮式风电平台各立柱附近波面爬升特性进行研究。结果表明：在线性频域范围内,当波浪周期小于17 s时立柱波面爬升幅值响应不受浪向影响;叶片旋转和塔筒耦合谐振激励对波面爬升没有显著影响;最小气隙主要发生在背浪向立柱,并且受系泊缆分布不对称影响。     

吃水对深水半潜式钻井平台系泊张力的影响分析

以某深水半潜式钻井平台为研究对象,选取南海10年一遇环境条件,采用三维势流理论和时域耦合分析方法,研究了平台吃水对系泊张力的影响,探讨了通过改变吃水来降低系泊系统破坏的可行性.计算结果表明,随着平台吃水的增加,平台系泊张力明显降低,因此在紧急抗台的情况下,可以考虑通过增加吃水来缓解系泊系统的受力,同时辅以调整船位、放松系泊缆等措施,从而达到有效抗台的目的.     

惰气系统在浮式生产储卸油装置(FPSO)中的应用

介绍了海上浮式生产储卸油装置(FPSO)中惰气系统的工艺流程及作用,讨论该系统惰气发生模式、主要设备参数、处理能力设计,评价节能环保效益,总结设计中的注意事项,优化设计。     

基于可燃冰开发的深吃水半潜式平台水动力性能分析

以应用于1 500 m作业水深的深吃水半潜式平台为研究对象,通过水池模型试验对水动力性能进行深入研究,并且与某典型浅吃水半潜式平台进行对比。结果表明,深吃水半潜式平台纵摇、横摇和垂荡固有周期显著短于传统浅吃水平台,在波频范围内前者运动响应大幅减小,在作业海况下最大摇摆运动为1.54°、最大水平运动为13.12 m,具有良好的运动性能,能够满足深海可燃冰开发的工程需求。     

高压比无油纯干式螺杆压缩机在浮式生产储卸油装置上的应用

某海上浮式生产储卸油装置中的低压气螺杆压缩机处理工况较为特殊,属于两级压缩的高压比工况.结合国内外压缩机生产厂家的技术现状,对两级螺杆压缩机的具体选型设计展开对比分析.在项目费用允许情况下,最终选择综合技术性能最优的两级无油纯干式螺杆压缩机作为低压气压缩机.介绍了无油纯干式螺杆压缩机的技术参数、相关控制配置、润滑及机械...     

海上浮式生产储卸油装置大型液化石油气储罐设计与校核

海上浮式生产储卸油装置(FPSO)上的大型液化石油气储罐具有储存的介质易燃、易挥发,储存量大,晃动幅度大等特点,其设计与校核目前没有专用的标准和方法。针对南海某FPSO上的大型液化石油气储罐进行机械设计研究,解决液化石油气储罐的壁厚、多鞍座和破波浪板等设计难点问题。建立有限元模型对各个工况下液化石油气储罐及其结构进行强度校核,同时建立计算流体力学模型对液化石油气储罐的晃动情况进行模拟。强度校核和数值模拟结果表明,液化石油气储罐本体、内部加强圈以及鞍座等结构的设计满足各种工况条件的要求,在储罐罐内增加破波浪板后能够有效抑制罐体内液体的晃动,降低液体对罐体的冲击与压强,确保液化石油气储罐在FPSO上的使用安全。     

新型多筒式混凝土生产储卸油平台结构设计与数值分析

针对海上边际油田开发特点,提出了一种新型多筒式混凝土生产储卸油平台(MCPSO),设计了混凝土和钢板混合的双层储油舱室和吸力桩固定式基础;采用数值分析方法得到了MCPSO储罐在波浪力作用下应力的传递特征,分析了波浪力和装载情况对于MCPSO储罐的影响。结果表明MCPSO的舱室设计使得其罐体受力路径清晰,充分发挥了内外罐各自结构和材料的优势。通过数值分析进一步指出了平台建造中应注意加强的部位,为后续的研究和试验提供了一定的数据支持。本文研究成果可有效降低海上边际油田开发风险,提高开发效益,为边际油田开发提供了新的思路和技术储备。     

深水浮式生产储油卸油装置海水提升系统结构设计

以一艘深水超大型浮式生产储油卸油装置(FPSO)海水提升系统为例,介绍潜没式海水提升泵护管及船体基座、管道支架平台、海上安装支架和防撞保护架等的总体布置和结构设计.按DNV、BV船级社规范和公司企业标准要求,应用PATRAN/NASTRAN软件建立FPSO船首舱段和护管的结构有限元模型,分析护管及船体基座结构屈服和屈曲...     

深水半潜式生产平台全时在位腐蚀防控安全保障技术研究——以陵水17-2气田“深海一号”能源站为例北大核心CSCD

陵水17-2气田开发工程是中国首个自主设计的深水气田开发工程。为了保障陵水17-2气田半潜式生产平台——“深海一号”能源站的全生命周期安全生产,降低半潜式生产平台坞修频率,最大限度提高生产时率,基于系统性安全原则,提出了全寿命周期设施腐蚀预测及材料选择、长寿命涂层选型、“牺牲阳极+外加电流”联合阴极保护等系统性防腐设计方案;基于风险防控原则,提出了应对半潜式生产平台阴极保护不足的张紧式外加电流阴极保护在位延寿方案,并论证了其有效性。本文提出的深水半潜式生产平台长寿命防腐系统性解决方案能够支持“深海一号”能源站30年不回坞全时在位安全运行,对中国其他深水油气田全时在位系统化腐蚀防控具有一定指导和借鉴意义。     

大型半潜式生产平台桁架组块设计关键技术——以陵水17-2气田“深海一号”能源站为例北大核心CSCD

由于浮式平台对重量控制的敏感性,而桁架式结构能使材料应用更充分,且更易获得开阔的甲板空间,因此,陵水17-2气田半潜式生产平台——“深海一号”能源站组块采用了大型桁架式结构设计。对比了固定式平台和半潜式平台组块在设计上的差异,首次在中国国内平台组块主结构设计中采用了屈服强度达414 MPa的高强钢,以增加平台组块的刚度;基于该平台组块跨度大、主梁高的特点,对组块梁格进行了合理规划,保证组块结构具有良好的刚度且传力路径较优,并改进了以往用筋板加强主梁下翼缘的常规做法,提出了采用隅梁增加主梁稳定性的方法,以确保大梁的稳定性;针对半潜式生产平台组块疲劳问题突出的特点,在设计时强调了组块主桁架的保护,提出了优化结构连接形式、设置不可焊接区域等解决措施;完成了组块各类节点的疲劳计算分析,结果表明平台的疲劳寿命满足设计要求;此外,为了提高平台组块疲劳寿命的冗余度,指出了疲劳关键区域建造时的注意事项。本文的相关经验做法可为今后其他半潜式平台设计提供参考。