CN102756794A

CN102756794A - 水面以下储油的半潜式生产平台

Info

Publication number: CN102756794A
Application number: CN2012101870050A
Authority: CN
Inventors: 范模; 谢彬; 谢文会; 王世圣; 刘健; 王俊荣; 冯加果; 喻西崇; 程兵
Original assignee: China National Offshore Oil Corp CNOOC; CNOOC Research Institute Co Ltd
Current assignee: China National Offshore Oil Corp CNOOC; CNOOC Research Institute Co Ltd
Priority date: 2012-06-07
Filing date: 2012-06-07
Publication date: 2012-10-31
Anticipated expiration: 2032-06-07
Also published as: CN102756794B

Abstract

本发明公开了一种水面以下储油的半潜式生产平台。它包括：一环形浮箱；所述环形浮箱的内部设有压载水舱、储油舱和泵舱；一箱型甲板；所述箱型甲板上设有油气处理系统、钻井设备、定位系泊系统和月池；所述箱型甲板的内部设有生产功能舱室和钻井设备舱室；和至少3个立柱；所述环形浮箱和箱型甲板通过所述立柱相连接。本发明平台具有油气生产、储运和钻井功能，可迁移重复再利用，机动灵活，适用于深水油田的早期试生产及钻井开发，能有效的降低深水油气田开发的经济风险。本发明采用半潜式平台结构形式，与船型和圆形平台相比，其运动性能更加优良，可满足中国南海等恶劣海洋环境条件下平台钻井和生产作业同时进行。

Description

水面以下储油的半潜式生产平台

技术领域

本发明涉及一种水面以下储油的半潜式生产平台，特别是一种可同时具备钻井、生产和储油功能的半潜式平台。

背景技术

随着人类开发海洋油气规模的不断扩大，海洋油气的勘探开发的主战场已转向深海，由于地质油藏的不确定性和传统深水油气开发设施的高造价决定了深水油气田开发的高风险性。为降低深水油气田开发工程的经济风险，新型深海有气田开发工程设施浮式钻井、生产储卸油装置(FDPSO)成为目前研究热点，FDPSO是集海上钻井、油气处理、储油和卸油、发电、供热、控制、生活功能为一体的浮式生产系统，它可适用于深海油田的早期试生产及钻井开发。

目前，有两种形式的FDPSO已投入使用，为船型FDPSO和圆筒形FDPSO。船型FDPSO由于要满足采油作业和钻井作业的需要，其必须采用多点系泊定位系统或动力定位系统在作业期间保持FDPSO方位不变才能进行正常的作业；船型FDPSO纵向长度大，当遭受横向环境条件时将承受比纵向大得多的环境力，这一特点限制了船型FDPSO仅能应用于西非等少数海洋环境条件良好的海域进行作业，不能应用于中国南海等海洋环境条件恶劣的海域进行油田开发作业。圆筒形FDPSO拥有很强的抵御环境荷载的能力，能满足环境条件同样较为恶劣的南海作业的需要。

半潜式平台相对于船型和圆筒形生产设施具有适应更恶劣海洋环境条件，运动性能优良，作业气候窗口大的优点，但传统半潜式平台一般仅具有钻井和油气生产功能，没有储油和卸油功能，具有储油、钻井、生产功能一体化的半潜式FDPSO将为未来海洋油气田开发提供一种新的选择。

发明内容

本发明的目的是提供一种水面以下储油的半潜式生产平台，其经济风险小、能够适应恶劣环境条件、同时具有钻井和储油功能。

本发明所提供的一种水面以下储油的半潜式生产平台，包括：

一环形浮箱；所述环形浮箱的内部设有压载水舱、储油舱和泵舱；

一箱型甲板；所述箱型甲板上设有油气处理系统、钻井设备、定位系泊系统和月池；所述箱型甲板的内部设有生产功能舱室和钻井设备舱室；和

至少3个立柱；所述环形浮箱和箱型甲板通过所述立柱相连接。

上述的半潜式生产平台，所述环形浮箱的横截面可为方形或方形倒圆角，以降低波流的拖曳力；所述立柱可为4个，且分别设于所述环形浮箱的折角处。

上述的半潜式生产平台，所述立柱的横截面可为方形倒圆角或圆形，可有效降低波浪的拖曳力。

上述的半潜式生产平台，所述储油舱设于位于所述立柱之间的环形浮箱内，所述储油舱位于水面以下一定深度，可防止船舶的碰撞，并且所述储油舱可不进行惰化处理，保证平台安全的同时节约成本；所述压载水舱和泵舱均设于位于所述立柱底部的所述环形浮箱内；所述储油舱和所述泵舱之间设有隔离空舱，以提高所述储油舱的安全性。

上述的半潜式生产平台，所述立柱内设有压载水舱、燃油舱、淡水舱和进入通道；所述压载水舱设于所述立柱的下部，当所述储油舱原油卸载时，所述压载水舱同时注入压载水，保证该生产平台的吃水和稳性满足要求；所述燃油舱和淡水舱均设于所述立柱的上部，便于使用；所述进入通道便于人们在所述立柱内的各平台之间通行。

上述的半潜式生产平台，所述月池设于所述箱型甲板的中部，以满足钻井作业需要；所述油气处理系统包括原油发电机、油气分离设备和火炬塔。

上述的半潜式生产平台，所述钻井设备设于所述月池的两侧和前部；所述系泊定位系统可为多点系泊定位系统，其包括4组锚机，每组所述锚机可包括4个锚机，每组所述锚机均与一组系泊缆相连接，每组所述系泊缆均可由2至5根系泊缆组成；所述系泊缆具体可以为锚链、钢缆、尼龙缆或它们的组合缆。

所述锚机设在所述箱型甲板与所述立柱的连接部位；所述箱型甲板上与设置所述锚机的位置相应处设有锚链舱，便于存放所述系泊缆。

上述的半潜式生产平台，所述钻井设备舱室包括钻井水舱、燃料原油舱、原油处理舱和污油舱；所述生产功能舱室包括生产水沉降舱；所述箱型甲板上还设有克令吊和生活楼。

上述的半潜式生产平台，所述储油舱可与柔性立管或自由站立式立管相连接，从而将水下生产系统产出的原油输送至所述储油舱。

上述的半潜式生产平台，所述箱型甲板上设有原油外输计量撬和装载站；通过所述原油外输计量撬，可将该生产平台上的原油外输，通过所述装载站，可将该生产平台内的柴油、水泥等钻井材料输送至所述生产平台上。

本发明由于采取了以上技术方案，其具有以下优点：

1、本发明平台具有油气生产、储运和钻井功能，可迁移重复再利用，机动灵活，适用于深水油田的早期试生产及钻井开发，能有效的降低深水油气田开发的经济风险。

2、本发明采用半潜式平台结构形式，与船型和圆形平台相比，其运动性能更加优良，可满足中国南海等恶劣海洋环境条件下平台钻井和生产作业同时进行。

3、本发明提供的平台中的储油舱位于水面以下较深位置，可避免碰撞发生，安全性高；同时，储油舱不须惰化处理，可不设惰气保护系统；

4、本发明提供的平台中的压载水舱位于立柱下部，在卸载作业时同时进行压载作业，可保证平台具有一定吃水及稳性；

附图说明

图1为本发明提供的生产平台的主视图。

图2为本发明提供的生产平台的俯视图。

图3为本发明提供的生产平台的环形浮箱的内部布置示意图。

图4为本发明提供的生产平台的立柱中的压载水舱的布置示意图。

图5为本发明提供的生产平台的立柱中的燃油舱和淡水舱的布置示意图。

图6为本发明提供的生产平台的箱型甲板的内部布置示意图。

图7为本发明提供的生产平台与穿梭油轮相配合进行卸油时的结构示意图。

图8为本发明提供的生产平台通过柔性立管进行输送原油的结构示意图。

图中各标记如下：1环形浮箱、11储油舱、12压载水舱、13泵舱、14隔离空舱、2立柱、21压载水舱、22燃油舱、23进入通道、24淡水舱、3箱型甲板、31克令吊、32生活楼、33月池、34钻井水舱、35燃料原油舱、36生产水沉降舱、37原油处理舱、38污油舱、39锚链舱、4油气处理系统、41原油发电机、42油气分离设备、43火炬塔、5钻井设备、61系泊缆、62锚机、7柔性立管、81原油外输计量撬、82装载站、83旁靠系泊系统、84穿梭油轮。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明，但本发明并不局限于以下实施例。

如图1所示，本发明所提供的水面以下储油的半潜式生产平台包括：环形浮箱1、箱型甲板3和4根立柱2；环形浮箱1和箱型甲板3通过立柱2相连接；该环形浮箱1的横截面为方形倒圆角，可减少波浪拖曳力，且立柱2与环形浮箱1的连接处设于环形浮箱1的折角处，如图3所示；环形浮箱1的内部设有压载水舱12、储油舱11和泵舱13，泵舱13为机械舱室，其内安装压载水泵、原油输送泵及管系，压载水泵用于各压载舱之间调载用，以控制平台平浮和一定吃水；原油输送泵用于各原油舱的原油调拨，及外输作业时泵出，且储油舱11位于立柱2之间的环形浮箱1内，储存原油，其位于水面以下，安全性好；压载水舱12和泵舱13均设于位于立柱2底部的环形浮箱1内，且储油舱11与泵舱13之间设有隔离空舱14，保证生产安全；如图4所示，立柱2的横截面为方形倒圆角，可减少波浪拖曳力；如图1、图4和图5所示，立柱2内设有压载水舱21、燃油舱22、淡水舱24和进入通道23，压载水舱21设于立柱2的下部，当储油舱11原油卸载时，压载水舱21同时注入压载水，保证该生产平台的吃水和稳性满足要求；燃油舱22和淡水舱24均设于立柱2的上部，便于使用；

如图1、图2和图7所示，箱型甲板3上设有油气处理系统4、钻井设备5、多点定位系泊系统、月池33、克令吊31和生活楼32，月池33设于箱型甲板3的中部，以满足钻井作业需要；该油气处理系统4包括原油发电机41、油气分离设备42和火炬塔43，且置于箱形甲板3的后部，远离生活楼32，保证安全；钻井设备5设于月池33的两侧和前部；如图2和图7所示，该多点系泊定位系统包括4组锚机62，每个锚机62均与一组系泊缆61相连接，每组系泊缆61均由5根系泊缆组成；每组锚机62设在箱型甲板3与立柱2的连接部位，如图6所示，箱型甲板3上与设置锚机62的位置相应处设有锚链舱39；如图6所示，箱型甲板3的内部设有生产功能舱室和钻井设备舱室，其中，钻井设备舱室包括钻井水舱34、燃料原油舱35、原油处理舱37和污油舱38，生产功能舱室包括生产水沉降舱36；

如图8所示，储油舱11与柔性立管7相连接，从而将水下生产系统产出的原油输送至环形浮箱1内；

如图7所示，该生产平台的箱型甲板3上设有原油外输计量撬81和装载站82，通过该原油外输计量撬81，可将平台上的原油外输至穿梭油轮84，并通过装载站82，可将柴油、水泥等钻井材料输送至该生产平台上。

本发明提供的一种水面以下储油的半潜式生产平台，在实际应用中还需与水下生产设施结合进行原油开采，并可同时进行钻井作业：即将建造好的本平台湿拖或干拖至预定作业海域，安装系泊缆，完成浮体的定位系泊工作；而后连接浮体与井口生产立管和脐带缆，进行生产作业，与此同时根据需要可进行钻井作业；根据生产和钻井作业的需要，可搬迁平台至其它新的作业区域。

本发明仅以上述实施例进行说明，平台各部分是可以有所变化的，在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别部件进行的改进和等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims

1.一种水面以下储油的半潜式生产平台，其特征在于：它包括：

2.根据权利要求1所述的半潜式生产平台，其特征在于：所述环形浮箱的横截面为方形或方形倒圆角；所述立柱为4个，且分别设于所述环形浮箱的折角处。

3.根据权利要求1或2所述的半潜式生产平台，其特征在于：所述立柱的横截面为方形倒圆角或圆形。

4.根据权利要求1-3中任一所述的半潜式生产平台，其特征在于：所述储油舱设于位于所述立柱之间的环形浮箱内；所述压载水舱和泵舱均设于位于所述立柱底部的所述环形浮箱内；所述储油舱和所述泵舱之间设有隔离空舱。

5.根据权利要求1-4中任一所述的半潜式生产平台，其特征在于：所述立柱内设有压载水舱、燃油舱、淡水舱和进入通道；所述压载水舱设于所述立柱的下部，所述燃油舱和淡水舱均设于所述立柱的上部。

6.根据权利要求1-5中任一所述的半潜式生产平台，其特征在于：所述月池设于所述箱型甲板的中部；所述油气处理系统包括原油发电机、油气分离设备和火炬塔。

7.根据权利要求1-6中任一所述的半潜式生产平台，其特征在于：所述钻井设备设于所述月池的两侧和前部；所述系泊定位系统为多点系泊定位系统，其包括4组锚机，每组所述锚机均与一组系泊缆相连接，每组所述系泊缆均由2至5根系泊缆组成；所述锚机设在所述箱型甲板与所述立柱的连接部位；所述箱型甲板上与设置所述锚机的位置相应处设有锚链舱。

8.根据权利要求1-7中任一所述的半潜式生产平台，其特征在于：所述钻井设备舱室包括钻井水舱、燃料原油舱、原油处理舱和污油舱；所述生产功能舱室包括生产水沉降舱；所述箱型甲板上还设有克令吊和生活楼。

9.根据权利要求1-8中任一所述的半潜式生产平台，其特征在于：所述储油舱与柔性立管或自由站立式立管相连接。

10.根据权利要求1-9中任一所述的半潜式生产平台，其特征在于：所述箱型甲板上设有原油外输计量撬和装载站。