CN103303442B - 浅水油田的现场原油储存和运输的方法 - Google Patents

Abstract

一种浅水油田的现场原油储存和运输的方法，包括：上层组块和导管架，该导管架为：顶部敞开式导管架结构，导管架上端安装上层组块；导管架内侧的主腿上各安装有数个垂向弹性滑道；还包括：储运船，储运船的两侧分别安装有数个防撞缓冲器，防撞缓冲器的前端表面与垂向弹性滑道的表面相互贴合，并作为导管架与储运船的连接点，将储运船与导管架上下相对滑动连接为一体；使储运船作为一个能够随时进出导管架储存和运输现场原油的运动载体。本发明能够将运输船与导管架在正常生产状态下连为一体，且使固定的采油平台和运动中的储运船之间可以自动进行快速连接及脱离；提高了生产、储油的安全性，避免了生产、储油的安全隐患。

Description

浅水油田的现场原油储存和运输的方法

技术领域

本发明涉及现场原油储存和运输的方法，尤其涉及一种用于浅水油田的现场原油储存和运输的方法。属于海洋工程技术领域。

背景技术

目前，在浅水海域内，有许多已探明储量的小型边际油田(单个油田可采储量大约在10万吨到200万吨之间)。由于单个油田开发费用较高以及各个小型边际油田的位置分布比较分散，因而，不利于对多个油田进行总体共同开发；若采用传统边际油田开发方式，其所需的初期和总体费用较高；因此，这些油田开发至今都没有得到开发。

现有的边际油田，通常涉及到以下二种基本开发模式：

(1)依托开发模式：即：在边际油田附近依托现有采油平台，而这个被依托的现有采油平台，铺设有输送原油到岸的海底管线。边际油田通过海底管线与被依托的采油平台连接，以解决现场原油储存和运输的需求；

(2)非依托开发模式：在边际油田附近没有可依托的采油平台。边际油田的开发需要自身解决现场原油储存和运输的需求。

而非依托边际油田开发方式，则采用以下步骤：

1)首先，在现场建造和安装一个简易井口采油平台，然后进行打井，将原油从地下开采出来；而简易井口采油平台的导管架在浅水条件下通常为直腿式。

2)在现场建造和安装一个具有储油装置的生产平台，将开采出来的原油经过工艺处理后暂时储存在设在生产平台上的储油装置内；这个储油装置一般为储油罐。

3)定期把储存在平台上储油装置内的原油转送到原油运输船上，然后，再运到岸边指定的地点。

由于现场生产平台上地方比较拥挤，建造在生产平台上的储油装置与设在生产平台上的生产区和生活区相距比较近，这就给安全生产、储油带来一定的安全隐患；且由于运动中的运输船和固定的平台在海况不好的情况下，很难相互靠近，给运输船和固定的平台对接及原油转送带来一定的困难。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术存在的上述缺点，而提供一种浅水油田的现场原油储存和运输的方法，其采用将现场储油和运输船合二为一的方式，将运输船与采油平台下部的导管架在正常生产状态下连为一体，不仅提高了生产、储油的安全性，避免了生产、储油的安全隐患；而且，固定的采油平台和运动中的储运船之间可以自动进行快速连接及脱离；解决了运动中的运输船和固定的采油平台不易对接的难题，提高了运输船和固定的采油平台对接的安全性；同时，降低了浅水边际油田前期开发费用和日常维修费用，使许多已探明储量的浅水小型边际油田得到开发。

本发明的另一个目的是利于对多个浅水边际油田进行总体共同开发以进一步地降低总体的开发费用。

本发明的目的是由以下技术方案实现的：

一种浅水油田的现场原油储存和运输的方法，包括：采油平台及储油装置，其特征在于：该采油平台包括：上层组块和导管架，该导管架为：顶部敞开式导管架结构，导管架上端为：大开口的形式，大开口的上端安装采油平台的上层组块，导管架的底部设有数个与两端主腿相连接的水平杆件；位于导管架内侧的主腿上各安装有数个垂向弹性滑道；该储油装置为：具有自航及动力定位的储运船，储运船的船艉两侧分别安装有数个防撞缓冲器，该防撞缓冲器的前端表面与安装在导管架内侧的主腿上的垂向弹性滑道的表面相互贴合，并作为导管架与储运船的连接点，在储运船进入导管架的大开口内及在位生产过程中，将储运船与导管架上下相对滑动连接为一体；并通过上述连接，将储运船作为一个能够随时进出导管架储存和运输现场原油的运动载体。

所述导管架内侧的主腿上设有数个防撞护舷。

所述防撞缓冲器为：橡皮垫；防撞缓冲器的前端表面与安置在主腿上的垂向弹性滑道表面为平行设置。

在所述储运船的两侧分别安装有数个防撞护舷；储运船的船艉两侧各安装有利于进入导管架大开口的导向框架。

所述防撞护舷为：由钢板及设置在钢板背后的橡皮垫构成。

所述防撞护舷为：半圆钢管。

所述垂向弹性滑道为：一平面钢板，且该平面钢板的表面设有一特氟龙层；防撞缓冲器的前端表面设有一平面钢板，且该平面钢板的表面设有一特氟龙层，垂向弹性滑道与防撞缓冲器的前端表面的连接形式为：两个表面的正面接触和相对滑动连接。

所述储运船与导管架连接为一体的具体步骤如下：

第一步：储运船在船艉两侧框架的导入下逐步进入导管架的大开口内，在储运船进入导管架的过程中，位于船艉两侧的防撞缓冲器的前端表面与垂向弹性滑道表面自动接触，以形成连接点，并保持连续接触，此时，上层组块放下一根软性输油管与储运船连接，使储运船进入在位原油储存状态；

第二步：储运船退出导管架的大开口，储运船退出导管架大开口的步骤与进入相反，只需要在退出前解脱软性油管；当储运船退出时，防撞缓冲器的前端表面与位于导管架内侧的主腿上的垂向弹性滑道自动脱离，将储运船快速退出大开口；

第三步：重复上述步骤，下一艘空的储运船将按时达到现场，并准备替代在位满载的储运船。

本发明的有益效果：本发明由于采用上述技术方案，其采用将现场原油储存装置和原油运输船合二为一的方式，将运输船与采油平台下部的导管架在正常生产状态下连为一体，不仅提高了生产、储油的安全性，避免了生产、储油的安全隐患；而且，固定的采油平台和运动中的储运船之间可以自动进行快速连接及脱离；解决了运动中的运输船和固定的采油平台不易对接的难题，提高了运输船和固定的采油平台对接的安全性；同时，降低了浅水边际油田前期开发费用和日常维修费用，使许多已探明储量的浅水小型边际油田得到开发。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

附图说明

图1A为本发明导管架主视结构示意图。

图1B为本发明导管架侧视结构示意图。

图1C为本发明导管架侧视结构示意图。

图2为本发明导管架和储运船在进船空载状态下的连接示意图。

图3为本发明导管架和储运船在退船满载状态下的连接示意图。

图4为本发明导管架腿上垂向弹性滑道和储运船在进船状态下的连接示意图。

图5为本发明导管架腿上垂向弹性滑道和储运船在退船状态下的连接示意图。

图6为本发明在进导管架前，导管架和储运船在位连接示意图。

图7为本发明在进入导管架中，导管架和储运船在位连接示意图。

图8为本发明在进入导管架中，导管架和储运船在位连接完成后的示意图。

图9为本发明储运船脱离导管架的平面示意图。

图10为本发明储运船退出导管架的平面示意图。

图11为本发明能储运船侧视图。

图中主要标号说明：

1.导管架、2.上层组块、3.防撞护舷、4.储油仓、5.压载仓、6.垂向弹性滑道、7.连接点、8.防撞护舷、9.液压千斤顶、10.防撞缓冲器、11.水平面、12.储运船、13.大开口、14.框架、15.水平杆件、16.推进器、17.推进器。

具体实施方式

如图1A至图1C所示，本发明包括：采油平台及储油装置，该采油平台包括：上层组块2和导管架1，该导管架1为：适用于浮托法安装的顶部敞开式导管架结构，导管架1上端为：利于储运船12的进入和退出大开口13的形式，大开口13的上端安装采油平台的上层组块2，导管架1的底部没入水平面11的部分设有数个与两端主腿相连接的水平杆件15；位于导管架1内侧的主腿上各安装有数个垂向弹性滑道6，作为储运船12与导管架1之间上下相对滑动的连接点7，以适应于潮位的变化；该垂向弹性滑道6为：一平面钢板，且该平面钢板的表面设有一特氟龙层，以降低相对滑动的摩擦力；该储油装置为：具有自航及动力定位的储运船12，储运船12的艏部和艉部安装有推进器(16，17)，以达到船具有DP1自动定位及航行能力；储运船12的船艉两侧分别安装有数个与导管架1内侧的主腿上的垂向弹性滑道6表面相互贴合的防撞缓冲器10，防撞缓冲器10为：橡皮垫；该防撞缓冲器10的前端表面设有一平面钢板，且该平面钢板的表面设有一特氟龙层，以降低相对滑动的摩擦力；垂向弹性滑道6与防撞缓冲器10的前端表面的连接形式为：两个表面的正面接触和相对滑动连接。垂向弹性滑道6作为导管架1与储运船12的连接点7，并在储运船12进入导管架1的大开口13内及在位生产过程中，将储运船12与导管架1上下相对滑动地连接为一体；并通过上述连接，将储运船12作为一个能够随时进出导管架1储存和运输现场原油的运动载体。

上述垂向弹性滑道6与主腿之间的安装角度的大小取决于储运船12与导管架1连接后，其所受到的最大横向力和最大纵向力的比值，本实施例的防撞缓冲器10的前端表面与安置在主腿上的垂向弹性滑道6表面之间为平行设置；位于导管架1内侧的主腿上设有数个防撞护舷3，防撞护舷3采用传统护舷形式，即：由钢板及设置在钢板背后的橡皮垫构成，用以防止储运船12在进出导管架1时碰撞上导管架1；储运船12上设有数个储油仓4及压载仓5；储运船12的储油仓4和压载仓5完全分开，且压载5仓全面环绕储油仓4，以进一步提高在位和运输中的安全性。

采油平台采用以下安装步骤：

第一步：如图2至图5所示，在海上安装前，首先，在陆地预制井口平台的导管架1；在多功能储运船12的两侧分别安装有数个防撞护舷8，防撞护舷8通常采用半圆钢管；储运船12的船艉两端安装有数个防撞缓冲器10，该防撞缓冲器10为：橡皮垫；储运船12上固定有待安装的采油平台的上层组块2。

第二步：在海上采油现场先打入海底桩，用以安装采油平台的导管架1；

第三步：采用浮托法安装采油平台的上层组块2；

采油口平台具体安装步骤如下：

(1)如图6至图10所示，首先，载着上层组块2的储运船12准备进入导管架1上端的大开口13内，在这个状态下，安装在储运船12上的液压千斤顶9处在退回状态；而安装在船艉两侧的框架14作为导向框架，便于储运船12进入大开口13；

(2)当储运船12在船艉两侧框架14的导入下逐步进入导管架1的大开口13内，在储运船12进入导管架1的过程中，位于船艉两侧的防撞缓冲器10的前端表面与垂向弹性滑道6表面自动接触，并形成连接点7，此时，储运船12在推进器(16，17)的推动下，使这两个连接点7保持连续接触，在此同时，位于船艉两侧的两个液压千斤顶9伸长，防撞缓冲器10的前端表面与位于导管架1内侧主腿上的垂向弹性滑道6的表面自动接触，并产生正压力，当液压千斤顶9显示达到设计要求时，整个储运船12与导管架1的在位连接就完成了。再经过调节压载仓5的载水量，以使储运船12上的上层组块2安置于导管架1之上。

(3)将储运船12退出导管架1的大开口13，储运船12退出导管架1的大开口13的步骤与进入相反。当储运船12与上层组块2垂向脱离后，位于船艉两侧的两个液压千斤顶9退回，并与位于导管架1内侧的主腿上的垂向弹性滑道6自动脱离。在此同时，储运船12在推进器(16，17)的推动下，位于船艏两侧的连接点7在脱离的过程中保持连续接触。在船艉两侧的两个液压千斤顶9退回完成后，将储运船12快速退出大开口13。

如图7—图11所示：储运船12进出导管架的大开口内，进行在位原油储存和运输原油具体的过程如下：

第一步：储运船12在船艉两侧框架14的导入下逐步进入导管架1的大开口13内，在储运船12进入导管架1的过程中，位于船艉两侧的防撞缓冲器10的前端表面与垂向弹性滑道6表面自动接触，并形成连接点7，此时，储运船12在推进器(16，17)的推动下，使这两个连接点7保持连续接触，上层组块2会放下一根软性输油管与储运船12连接，使储运船12进入在位原油储存状态；输油时，通过软性输油管由平台向储运船的船仓输送原油，软性输油管的优点是可以随潮位的大小，上下运动。

第二步：储运船12退出导管架1的大开口13，储运船12退出导管架1大开口13的步骤与进入相反，只需要在退出前解脱软性油管。当储运船12退出时，设在储运船12上的防撞缓冲器10的前端表面与位于导管架1内侧的主腿上的垂向弹性滑道6表面自动脱离，将储运船12快速退出大开口13；

第三步：重复上述步骤，当储运船12的储油仓4快装满时，另一艘空的储运船12将按时达到现场，并准备替代在位满载的储运船12。

储运船12具有以下功能：

①作业时，可以在采油平台上，建立一个可装几个小时的临时储油罐。在装满原油的多功能储运船12退出和进入导管架1的过程中，生产出来的原油，可以暂时输入这个临时储油罐内，以使生产不间断。

②储运船12还可以起到生活供给船的作用，定期向采油平台提供淡水，人员，油料和食物。

③储运船12还具有逃生船的功能，在采油平台发生时事故时，能够将采油平台2上的人员迅速随船撤离。

④在位空载储运船12可以担负起储油任务。

⑤满载后的储运船12退出导管架1，并开往靠岸指定地点。

上述液压千斤顶、推进器为现有技术，未作说明的技术为现有技术。

本发明的优点：

(1)本发明由于采用适用于浮托法安装的敞开式导管架结构，有利于采油平台和多功能储运船正常在位运营时，连接为一体；且二者之间的连接是通过非焊接形式的压力连接点来完成的。这种连接形式，有利于在固定的采油平台和运动中的储运船之间进行快速，自动和简单的连接及脱离。

(2)本发明由于采用敞开式导管架结构的形式，有利于储运船的进入和退出导管架。

(3)利用多功能储运船完成上层组块的浮托法安装和拆除，使上层组块可以在多个边际油田重复使用。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种浅水油田的现场原油储存和运输的方法，包括：采油平台及储油装置，其特征在于：该采油平台包括：上层组块和导管架，该导管架为：顶部敞开式导管架结构，导管架上端为：大开口的形式，大开口的上端安装采油平台的上层组块，导管架的底部设有数个与两端主腿相连接的水平杆件；位于导管架内侧的主腿上各安装有数个垂向弹性滑道；该储油装置为：具有自航及动力定位的储运船，储运船的船艉两侧分别安装有数个防撞缓冲器，该防撞缓冲器的前端表面与安装在导管架内侧的主腿上的垂向弹性滑道的表面相互贴合，并作为导管架与储运船的连接点，在储运船进入导管架的大开口内及在位生产过程中，将储运船与导管架上下相对滑动连接为一体；并通过上述连接，将储运船作为一个能够随时进出导管架储存和运输现场原油的运动载体。

2.根据权利要求1所述的浅水油田的现场原油储存和运输的方法，其特征在于：所述导管架内侧的主腿上设有数个防撞护舷。

3.根据权利要求1所述的浅水油田的现场原油储存和运输的方法，其特征在于：所述防撞缓冲器为：橡皮垫；防撞缓冲器的前端表面与安置在主腿上的垂向弹性滑道表面为平行设置。

4.根据权利要求1所述的浅水油田的现场原油储存和运输的方法，其特征在于：在所述储运船的两侧分别安装有数个防撞护舷；储运船的船艉两侧各安装有利于进入导管架大开口的导向框架。

5.根据权利要求2所述的浅水油田的现场原油储存和运输的方法，其特征在于：所述防撞护舷为：由钢板及设置在钢板背后的橡皮垫构成。

6.根据权利要求4所述的浅水油田的现场原油储存和运输的方法，其特征在于：所述防撞护舷为：半圆钢管。

7.根据权利要求1或4所述的浅水油田的现场原油储存和运输的方法，其特征在于：所述垂向弹性滑道为：一平面钢板，且该平面钢板的表面设有一特氟龙层；防撞缓冲器的前端表面设有一平面钢板，且该平面钢板的表面设有一特氟龙层，垂向弹性滑道与防撞缓冲器的前端表面的连接形式为：两个表面的正面接触和相对滑动连接。

8.根据权利要求1所述的浅水油田的现场原油储存和运输的方法，其特征在于：所述储运船与导管架连接为一体的具体步骤如下：

第一步：储运船在船艉两侧框架的导入下逐步进入导管架的大开口内，在储运船进入导管架的过程中，位于船艉两侧的防撞缓冲器的前端表面与垂向弹性滑道表面自动接触，以形成连接点，并保持连续接触，此时，上层组块放下一根软性输油管与储运船连接，使储运船进入在位原油储存状态；

第二步：储运船退出导管架的大开口，储运船退出导管架大开口的步骤与进入相反，只需要在退出前解脱软性油管；当储运船退出时，防撞缓冲器的前端表面与位于导管架内侧的主腿上的垂向弹性滑道自动脱离，将储运船快速退出大开口；

第三步：重复上述步骤，下一艘空的储运船将按时达到现场，并准备替代在位满载的储运船。