CN104691715A - 一种海上综合平台及最佳靠船位置选取方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种海上综合平台及最佳靠船位置选取方法，其特征在于：它包括一海上支架，在所述海上支架上从上至下依次固定连接有一上层甲板、一中层甲板和一下层甲板，在所述上层甲板与中层甲板，以及中层甲板与下层甲板之间，均设置有多个楼梯通道；在下层甲板上设置有一原油发电机组，所述原油发电机组包括多个间隔平行布置的原油发电机，每一所述原油发电机的端部均固定连接一烟筒，每一所述烟筒的末端伸出所述下层甲板。海上平台附近停靠一船舶，选取40℃(313K)作为停靠船舶和海上综合平台上人员以及设施所能承受的最高温度，对停靠船舶的不同停靠位置以及在最高风速、低风速和无风三种典型工况下烟筒烟气排放后的扩散模拟分析，记录排放烟气在船舶和海上综合平台上的最低温度场，从而确定船舶的最佳停靠位置。

Description

一种海上综合平台及最佳靠船位置选取方法

技术领域

本发明涉及一种海上综合平台及最佳靠船位置选取方法。

背景技术

目前我国在油田开发工程中，油田伴生气量较少，不能满足主电站在油田开采期内的燃料气耗用量需求，一般在海洋综合平台上需要采用原油发电机组发电。由于原油发电机排放烟气温度高，因此原油发电机组一般都尽量布置在海洋综合平台上层甲板上，以利于烟气向上排放。但是由于海洋综合平台上层甲板布置了生活楼和钻机系统，且原油发电机组体积较大，海洋综合平台上层甲板无足够的空间，导致原油发电机组在海洋综合平台上层甲板布置困难。因此需要寻求一种原油发电机组和排烟筒管口新的布置方式，既能够解决上层甲板空间不足的问题，又不影响海上综合平台和停靠船舶上的人员和设施安全。另外，由于原油发电机组排放烟气温度高达350℃以上，排烟筒管口朝向大海的布置将会对海上综合平台停靠船舶上的人员和设施安全造成了安全隐患，因此需要寻求较为安全的海上综合平台靠船方法。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种布局合理、安全性高的海上综合平台及最佳靠船位置选取方法。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种海上综合平台，其特征在于：它包括一海上支架，在所述海上支架上从上至下依次固定连接有一上层甲板、一中层甲板和一下层甲板，在所述上层甲板与中层甲板，以及中层甲板与下层甲板之间，均设置有多个楼梯通道；在所述上层甲板上设置有一生活楼和一钻机装置，在所述生活楼的顶部设置一向外侧水平伸出的直升机甲板，在所述生活楼的中部设置一与钻机装置连通的桥梁；在所述中层甲板上自左向右依次设置有一生产污水处理设施、一原油生产处理设施、一变压器和一电气房间，所述原油生产处理设施位于所述钻机装置下方；在位于所述下层甲板左边的区域内设置有一生产水设施、一生产计量装置、一井口区和一火炬分液罐/外输泵，在位于其中间的区域内设置有一燃料储油罐，在位于其右边的区域内设置有一原油发电机组和一制氮/仪表公用风装置，所述原油发电机组包括多个间隔平行布置的原油发电机，每一所述原油发电机的端部均固定连接一烟筒，每一所述烟筒的末端伸出所述下层甲板。

每一所述烟筒的排烟口伸出所述下层甲板且垂直向下布置。

一种最佳靠船位置选取方法，它包括以下步骤：1)设置一海上综合平台和一船舶，将船舶停靠在海上综合平台附近；2)测量和计算海上综合平台下层甲板上原油发电机组的排放烟气温度、排放速度等数据，以及该海域的风向、风速、海流方向和气温等数据，并对上述数据进行统计；3)建立物理模型，运用大型软件进行三维建模，划分网格，进行最高风速、低风速和无风三种典型工况下烟筒烟气排放后的扩散模拟，记录排放烟气在船舶和海上综合平台上的不同温度场；4)调整海上综合平台上原油发电机组的排烟筒的长度与管径尺寸，重复步骤3)，直至找出排放烟气在船舶和海上综合平台上最低温度场，此时所对应排烟筒的长度和管径尺寸为的最佳长度和管径尺寸；5)选取不同的靠船位置，在同一风速工况下，进行烟筒烟气排放后的扩散模拟，记录排放烟气在船舶和海上综合平台上的不同温度场；6)重复步骤5)，直至找出最高风速、低风速和无风三种典型工况下的排放烟气在船舶和海上综合平台上最低温度场，此时所对应的靠船位置为船舶最安全的停靠位置。

所述步骤1)中停靠船舶采用逆流尾靠近所述海上综合平台上某一桩腿的方式进行停靠。

所述步骤3)中采用Fluent等CFD商业软件，低风速工况选取风速为1～2m/s，无风工况选取风速为0m/s，高风速为风速统计数据中吹向停靠船舶的最高风速。

所述步骤6)中选取40℃(313K)作为停靠船舶和海上综合平台上人员以及设施所能承受的最高温度。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明设置了一海上平台，在海上平台上下层甲板上设置一原油发电机组，每一烟筒的排烟口伸出下层甲板且垂直向下布置，本发明能够充分利用海上平台甲板上的空间，布局合理。2、本发明采用大型的三维数值软件对海上平台区域不同风速、不同停靠位置下排放烟气的温度分布进行模拟和分析，全面直观、安全可靠，本发明最佳靠船位置选取方法能够保证海上平台、停靠船舶上人员和设施的安全，且能够成功应用于指导海上平台设计及海上船舶的停靠。

附图说明

图1是本发明的结构示意图

图2是本发明中层甲板设施俯视示意图

图3是本发明下层甲板设施俯视示意图

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

如图1所示，本发明包括一海上支架1，在海上支架1上从上至下依次固定连接有一上层甲板2、一中层甲板3和一下层甲板4。其中，在上层甲板2与中层甲板3，以及中层甲板3与下层甲板4之间，均设置有多个楼梯通道。

在上层甲板2上设置有一生活楼21和一钻机装置22，在生活楼21的顶部设置一向外侧水平伸出的直升机甲板5，在生活楼21的中部设置一与钻机装置22连通的桥梁23。

如图2所示，在中层甲板3上自左向右依次设置有一生产污水处理设施31、一原油生产处理设施32、一变压器33和一电气房间34。其中，原油生产处理设施32位于钻机装置22下方。

如图3所示，下层甲板4自左向右分为三个区域，在位于左边的区域内设置有一生产水设施41、一生产计量装置42、一井口区43和一火炬分液罐/外输泵44。在位于中间的区域内设置有一燃料油储罐45。在位于右边的区域内设置有一原油发电机组46和一制氮/仪表公用风装置47。原油发电机组46包括多个间隔平行布置的原油发电机461，每一原油发电机461的端部均固定连接一烟筒462，每一烟筒462的末端伸出下层甲板4。

上述实施例中，每一烟筒462的排烟口伸出下层甲板4且垂直向下布置。

在上述装置的基础上，本发明还提出了一种最佳靠船位置方法，其包括以下步骤：

1)设置一海上综合平台和一船舶，将船舶停靠在海上综合平台附近。

2)测量和计算海上综合平台下层甲板4上原油发电机组46的排放烟气温度、排放速度等数据，以及该海域的风向、风速、海流方向和气温等数据，并对上述数据进行统计。

3)建立物理模型，运用大型软件进行三维建模，划分网格，进行最高风速、低风速和无风三种典型工况下烟筒462烟气排放后的扩散模拟，记录排放烟气在船舶和海上综合平台上的不同温度场。

4)调整海上综合平台上原油发电机组46的排烟筒462的长度与管径尺寸，重复步骤3)，直至找出排放烟气在船舶和海上综合平台上最低温度场，此时所对应排烟筒462的长度和管径尺寸为的最佳长度和管径尺寸。

5)选取不同的靠船位置，在同一风速工况下，进行烟筒462烟气排放后的扩散模拟，记录排放烟气在船舶和海上综合平台上的不同温度场。

6)重复步骤5)，直至找出最高风速、低风速和无风三种典型工况下的排放烟气在船舶和海上综合平台上最低温度场，此时所对应的靠船位置为船舶最安全的停靠位置。

上述实施例中，步骤1中停靠船舶可以采用逆流尾靠近海上综合平台上某一桩腿的方式进行靠船。

上述实施例中，步骤3中采用Fluent等CFD商业软件，其中，低风速工况选取风速为1～2m/s，无风工况选取风速为0m/s，高风速为风速统计数据中吹向停靠船舶的最高风速。

上述实施例中，步骤6中选取40℃(313K)作为停靠船舶和海上综合平台上人员以及设施所能承受的最高温度，对不同停靠位置上船舶的温度场进行分析。

上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (7)

1.一种海上综合平台，其特征在于：它包括一海上支架，在所述海上支架上从上至下依次固定连接有一上层甲板、一中层甲板和一下层甲板，在所述上层甲板与中层甲板，以及中层甲板与下层甲板之间，均设置有多个楼梯通道；

在所述上层甲板上设置有一生活楼和一钻机装置，在所述生活楼的顶部设置一向外侧水平伸出的直升机甲板，在所述生活楼的中部设置一与钻机装置连通的桥梁；

在所述中层甲板上自左向右依次设置有一生产污水处理设施、一原油生产处理设施、一变压器和一电气房间，所述原油生产处理设施位于所述钻机装置下方；

在位于所述下层甲板左边的区域内设置有一生产水设施、一生产计量装置、一井口区和一火炬分液罐/外输泵，在位于其中间的区域内设置有一燃料储油罐，在位于其右边的区域内设置有一原油发电机组和一制氮/仪表公用风装置，所述原油发电机组包括多个间隔平行布置的原油发电机，每一所述原油发电机的端部均固定连接一烟筒，每一所述烟筒的末端伸出所述下层甲板。

2.如权利要求1所述的一种海上综合平台，其特征在于：每一所述烟筒的排烟口伸出所述下层甲板且垂直向下布置。

3.一种采用如权利要求1或2所述装置实现最佳靠船位置选取方法，它包括以下步骤：

1)设置一海上综合平台和一船舶，将船舶停靠在海上综合平台附近；

2)测量和计算海上综合平台下层甲板上原油发电机组的排放烟气温度、排放速度等数据，以及该海域的风向、风速、海流方向和气温等数据，并对上述数据进行统计；

3)建立物理模型，运用大型软件进行三维建模，划分网格，进行最高风速、低风速和无风三种典型工况下烟筒烟气排放后的扩散模拟，记录排放烟气在船舶和海上综合平台上的不同温度场；

4)调整海上综合平台上原油发电机组的排烟筒的长度与管径尺寸，重复步骤3)，直至找出排放烟气在船舶和海上综合平台上最低温度场，此时所对应排烟筒的长度和管径尺寸为的最佳长度和管径尺寸；

5)选取不同的靠船位置，在同一风速工况下，进行烟筒烟气排放后的扩散模拟，记录排放烟气在船舶和海上综合平台上的不同温度场；

6)重复步骤5)，直至找出最高风速、低风速和无风三种典型工况下的排放烟气在船舶和海上综合平台上最低温度场，此时所对应的靠船位置为船舶最安全的停靠位置。

4.如权利要求3所述的一种最佳靠船位置选取方法，其特征在于：所述步骤1)中停靠船舶采用逆流尾靠近所述海上综合平台上某一桩腿的方式进行停靠。

5.如权利要求3所述的一种最佳靠船位置选取方法，其特征在于：所述步骤3)中采用Fluent等CFD商业软件，低风速工况选取风速为1～2m/s，无风工况选取风速为0m/s，高风速为风速统计数据中吹向停靠船舶的最高风速。

6.如权利要求4所述的一种最佳靠船位置选取方法，其特征在于：所述步骤3)中采用Fluent等CFD商业软件，低风速工况选取风速为1～2m/s，无风工况选取风速为0m/s，高风速为风速统计数据中吹向停靠船舶的最高风速。

7.如权利要求3或4或5或6所述的一种最佳靠船位置选取方法，其特征在于：所述步骤6)中选取40℃(313K)作为停靠船舶和海上综合平台上人员以及设施所能承受的最高温度。