FPSO应用基本知识

内容„FPSO概念„FPSO发展史„FPSO组成„FPSO设计„FPSO系泊固定„FPSO技术发展FPSO概念„FloatingProductionStorage&Offloading的缩写，又称浮式生产储油卸油轮；„集油气分离、含油污水处理、动力发电、供热、原油储存和运输，人员居住与生产指挥系统于一体的综合性的大型海上石油生产基地；„作为海洋油气开发系统的组成部分，一般与采油井口平台或水下采油装置和穿梭油船组成一套完整的生产系统，是目前海洋工程船舶中的高技术产品；„与半潜式平台(SEMI)、竖筒式生产平台(SPAR)和张力腿平台(TLP)等被誉为当今海洋油气开发中非常重要、也是昀有应用前景的浮式生产设施，成为世界海上油气田开发的主流方式；FPSO概念浮式生产设施zFPSOzSPARzSEMIzTLPFPSO概念„作业原理z通过海底输油管线接受从海底油井开采上来的油、水、气等混合物，并在船上进行分离处理，降低原油含水量，分离出初级商品原油，储存到货油舱，昀后通过卸载系统输往穿梭油轮。z伴生燃气分离出后供双燃料发电机与锅炉使用，并把多余的燃气净化后送到燃烧火炬塔烧掉；分离出来的大量污水经处理后排放。z当油井达不到自喷能力时，可将污水处理后通过高压水注入模块向油井注入，以维持油井压力，继续油田开采。FPSO概念井口平台/水下采油装置→海底管线→FPSO→穿梭油轮→陆地终端FPSO概念„储油量有30，65，100和200等万桶不等规格；„造价达数亿美元，昀大的FPSO主甲板可达３个足球场面积；„自航或用拖轮拖到海上油田所在地。一般由100名员工管理；„FPSO的停泊水深大约550米，昀高记录为1800米；„FPSO使用寿命2O～30年。„国际上早期FPSO的建造周期为32-36个月，中国海油负责建造FPSO的工期和造价，比外国公司建造在工期上要短。投资上要少，外国公司在国外建造的费用要比在中国国内建的费用多3O％，外国公司在中国国内建FPSO要比中国海油在国内建造要多lO％；FPSO概念„优点z抗风浪能力强，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；z适应水深范围广，适用于20～2000米不同水深；z储/卸油能力大，一般从5～30万吨；z移动方便，根据作业需要和实际情况迅速转换工作海域和回厂检修；z可重复使用；„广泛适合于远离海岸的深海、浅海海域及边际油田的开发;“边际油气田”的特点是海上油田分散、储量较少、海底地貌复杂、油气成分复杂以及作业海域环境恶劣。FPSO发展史国外FPSO„1976年英国壳牌石油公司用一艘59,000吨的旧油轮改装成了世界上第一艘FPSO，在西班牙近海油田开发投入使用；„从1994年起，FPSO的数量开始快速增长，目前已超过100多艘，广泛应用于世界各大海域，如北海、巴西、东南亚海域、地中海、澳大利亚和非洲西海岸，出于环保因素的考虑，目前FPSO在墨西哥湾还没有得到应用；FPSO发展史国外FPSO„2002年以后，海上气田开发中出现了LPG-FPSO、LNG-FPSO等新技术，节省了铺设海底输气管道的巨额投资，使离岸遥远的气田开发具有了商业价值。日本三井重工及IHI建造世界上第一艘LPGFPSO，2004年完工，其储存能力为135000立方米，日产量约为6000立方米（或是37000桶），并可持续运营20年无需进坞维修。„世界主要船级社如DNV、ABS、BV、LR等积极推出FPSO的专用规范及相关的指导性文件，FPSO的规模与技术有了重大突破。FPSO发展史国内FPSO„1986年我国北部湾油气开发首次采用了FPSO，由法国道达尔公司设计，新加坡胜宝旺船厂承建。它是由一艘载重170,000吨的旧油轮改造而成，命名为“南海希望”号；„1989年我国自行设计、建造了第一艘FPSO“渤海友谊”号，载重量52,000吨，由中国船舶工业第708研究所设计、上海沪东造船厂建造的；„1990年后，相继建造了“南海发现”号、“南海开拓”号和“南海胜利”号，分别在南海惠州油田、西江油田、流花油田和陆丰油田作业。FPSO发展史国内FPSO„2007年5月我国第一艘完全自主设计并建造的30万吨级FPSO“海洋石油117”号在上海外高桥船厂下水，并于2009年3月在蓬莱19-3油田就位投入使用；„中国海洋石油总公司是国内目前惟一应用FPSO的公司，目前共有16艘FPSO。FPSO发展史国内FPSO„中国船舶工业集团公司第708研究所是我国进行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，上海沪东船厂，上海江南造船厂，大连新船重工船厂和青岛北海船厂等。„目前，FPSO的压力容器、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。FPSO发展史国内FPSO一览表名称载重量（吨）系泊方式服务油田渤海友谊号52,000软刚臂式渤中28-1油田渤海常青号52,000软刚臂式渤中34-2油田渤海明珠号58,000软刚臂式绥中36-1油田渤海世纪号150,000软刚臂式秦皇岛32-6油田南海发现号内转塔式惠州21-1油田南海胜利号130,000内转塔式流花11-1油田南海希望号170,000涠州10-3油田南海奋进号150,000内转塔式文昌13-1油田南海开拓号90,000内转塔式陆丰22-1油田南海睦宁号90,000内转塔式陆丰22-1油田FPSO发展史国内FPSO一览表(续)名称载重量（吨）系泊方式服务油田海洋石油111150,000内转塔式番禺4-2油田海洋石油112160,000软刚臂式曹妃甸11-1油田海洋石油113165,000软刚臂式渤中25-1油田海洋石油115100,000内转塔式西江23-1油田海洋石油116100,000内转塔式文昌油田群海洋石油117300,000软刚臂式蓬莱19-3油田FPSO发展史海洋石油111上海外高桥造船有限公司建造，从项目批准到下水交船仅仅用了22个月。用于番禺油田，该油田位于南中国海，香港以南200km，包括2座井口平台：番禺4－2（水深97米）和番禺5－1（水深110米），两平台相距18公里。FPSO位于上述两油田之间，生产液体通过泵和12”保温管线，通过系泊单点输送至FPSO。FPSO通过内转塔式单点永久性的系泊于油田泊位，按100年一遇台风设计生存条件进行设计。FPSO发展史海洋石油112由708所设计，大连新船重工建造。用于渤海湾CFD11－1和CFD11－2油田原油采集处理，1994年该油田由中海油（CNOOC）和科麦奇中国石油有限公司(KMG）总体开发。CFD11－1/11－2油田位于渤海湾西部海域，油田范围水深20~24.5米。FPSO发展史海洋石油113由708所设计，上海外高桥造船厂建造，其从船体开工建造到完工交付仅用短短15个月，。用于渤海浅海水域渤中25-1油田，总长287．4米、型宽51米、型深20．6米，双底双壳结构，有10个货油舱，总储油量100万桶，自重约为4万吨，该船使用寿命为25年。海洋石油115FPSO发展史由708所设计，青岛北海船厂建造。用于南海西江23-1油田，总长232.5米、型宽46米、型深24.1米，单底双壳结构，生活楼定员100人，10个货油舱，10个压载水舱，2个污油水舱，2个生产水舱，总储油量60万桶，年处理原油能力280万吨，通过内转塔单点系泊系统可连续25年在120多米深海域作业，能承受20多米高的海浪和风速达60米/秒的台风。海洋石油116FPSO发展史由708所设计，大连新船重工建造。用于南海文昌油田群，总长232．5米、型宽46米，单底双壳结构，生活楼定员100人，10个货油舱，10个压载水舱，2个污油水舱，2个生产水舱，总储油量60万桶，年处理原油能力280万吨，通过内转塔单点系泊系统可连续25年在120多米深海域作业，能承受20多米高的海浪和风速达60米/秒的台风，是海洋石油115的姊妹船。FPSO发展史海洋石油117由708所设计，上海外高桥造船厂建造，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FPSO发展史南南海海盛盛开开号号南海盛开号是MODEC公司设计建造的第一艘可解脱FSO.用于LF13-1油田.FPSO发展史南南海海胜胜利利号号FPSO发展史南南海海奋奋进进号号FPSO发展史渤渤海海长长青青号号FPSO发展史渤渤海海世世纪纪号号由大连新船重工有限责任公司建造，打破常规，采取边设计、边施工建造的办法，从签订合同到昀后投产为２４个月，一举打破了目前世界上同类型船设计建造需要２７个月的纪录。“渤海世纪号”的建造成功，标志我国在海洋工程设计建造史上又树起新的里程碑。FPSO发展史SEVANSEVANFFPPSSOO由挪威SEVANMARINE公司研究开发，第一艘30万桶FPSO于2006年在巴西PETROBRAS油田投入使用，目前已建有5艘，分别在烟台莱福士、南通韩通和中远南通等船厂建造。FPSO发展史BELANAK大连新船重工为国外造的23万吨级的，船长285米，船宽58米，型深26米，可在海况复杂的强台风条件下，连续30年固定在水深90米的印尼巴拉奈克油田进行采油作业，设计能力为每天处理原油10万桶。这是我国建造的第一艘出口浮式生产储油船。FPSO发展史FFDDPPSSOO世界上第一条FDPSO是NavisExplorerI，2000年底投入了使用。FPSO发展史LLNNGG--FFPPSSOOCHEVRONTEXACO在日本造了世界第一条13.5万立方米的LPG-FPSO，SANHA，2004年建造完成，2005年投入使用。安哥拉海上油田，它将采油现场的天然气经船上加工后把天然气中的丙烷、丁烷等进行分离,随后经船上的冷却装置冷却并储藏于船上的专用舱内,昀后将LPG周期性地卸载到LPG专用运输船上。FPSO构成构成包括:z船体z上部模块z系泊系统z外输系统z生活楼FPSO构成„船体系统船体是FPSO的主要结构物，内有原油舱、海水压载舱、淡水舱、船用柴油舱等货舱，所有上部组块和其他设施布置并安装在船体主甲板上。因FPSO不需航行，船形可根据需要灵活设计，船体结构既可为船型也可为非船型，有单双壳之分;FPSO船体多经油船改装而成，也可以按特定要求新建。包括压载系统;货油系统;货油注入系统;货油加热系统;扫舱系统;洗舱系统;惰气系统;透气系统等;„油气生产处理系统脱气、脱水及脱除杂质等的原油分离处理装置;生产污水处理系统;化学药剂注入系统;开式排放及闭式排放系统;燃料气处理系统;„公用系统热介质系统;仪表气系统;海水系统;FPSO构成FPSO构成柴油系统;淡水和热水系统;电力系统等；油气生产处理系统和公用系统根据其功能作用建造成独立的上部模块，主要有：●工艺模块用于油气水分离处理，生产设备有分离器、加热器、测试设备、泵类设备、仪电设备、检测和安全保护设备等。FPSO通常设计两路相同的油气水分离处理系统，建造成两组完全相同的工艺模块，以便保证原油生产处理。FPSO构成●气体处理模块从工艺模块油气分离生产系统分离出的气体，经气体处理模块除液后供其它燃气设备使用，分出的液体送回污油舱，供燃料用后的剩余部分及系统中泄漏出来的气体，送至火炬系统烧掉。●热介质模块待处理原油含有大量易凝析和结晶物，温度降低，粘度增加，管路输送难度加大。热介质模块通过各种热交换设备和加热装置，将海水或淡水加热到规定的工艺温度，提供给上部组块中各用热设备和原油输送管系保温。FPSO构成●化学药剂注入模块药剂注入模块为原油处理、注水水质处理以及污水处