CN105292391A - 一种浮式钻井生产储油装置泵舱设计 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种浮式钻井生产储油装置泵舱及相关结构设计，能够满足FDPSO钻井和油气处理相关功能的设计要求。本发明公开的六边形浮式钻井生产储油装置的泵舱设计，包括2个通用泵舱、2个货油泵舱以及泵舱通道的设计。2个通用泵舱用来布置服务于平台和钻井的通用泵，主要包括压载泵、舱底泵、消防泵以及海水泵；2个货油泵舱用来布置货油泵及相关设备。4个泵舱可通过泵舱通道与主甲板开敞甲板直接相连。本发明充分利用了FDPSO下部六边形浮体结构的内部空间，优化设备布置和设备重量重心的合理分配。本发明与六边形FDPSO总体布置完善结合，主甲板生活区、生产模块处理区域、钻井区域与泵舱及通道布置有机结合。

Description

一种浮式钻井生产储油装置泵舱设计

技术领域

本发明涉及一种浮式钻井生产储油装置泵舱及相关结构设计，能够满足浮式钻井生产储油装置钻井和油气处理相关功能的设计要求。

背景技术

FDPSO即浮式钻井生产储油平台，是近些年才发展起来的新式平台，是一种集钻井、生产、储油和外输功能于一体的可移动浮式装置，同时兼顾钻井平台和FPSO的功能，可用于深水油气田开发、开采及生产。由于兼顾钻井和生产的功能，对于开采出来的原油生产以及外输可节省大量的时间和成本。FDPSO同时具有FPSO适用性强、储油量大、可重复使用等特点，也越来越成为海上油田开发的主要手段。

目前，有船型FDPSO投入使用。一般情况下，船型FDPSO和FPSO由于船体较长，通常需要设置4个泵舱，2个位于船艏，2个位于船艉；这4个泵舱均用来布置与船舶系统和钻井系统相关的通用泵。另一方面，船型FDPSO和FPSO没有单独的货油泵舱，根据其自身结构特点，货油泵采用深潜泵型式，安装于主甲板货油舱上方，深潜泵安装要求高，成本高。

六边形FDPSO钻井系统的设备配备和系统设计与目前市场上的半潜式钻井平台类似。同时具有的FPSO功能与传统的FPSO功能类似，但根据其自身的结构特点，在设计和布置上有许多独特的设计，与传统的FPSO又完全不同。传统FPSO采用深潜货油泵，而FDPSO货油系统采用的货油泵的选型、安装与传统的FPSO完全不同。

目前，对于浮式钻井生产储油平台，既能满足通用泵的使用要求，又能满足货油系统功能使用要求的泵舱设计还有待完善。

发明内容

本发明目的在于同时满足六边形FDPSO通用泵和货油泵的安装和功能使用要求；根据六边形FDPSO本身的结构特点，实现通用泵舱和货油泵舱的合理设计。

为了达到上述目的，本发明提供了浮式钻井生产储油装置泵舱设计，浮式钻井生产储油装置为六边形结构，艏部为所述六边形的一边；所述浮式钻井生产储油装置为六边形结构为正六边形；

垂直于水平方向，所述六边形浮式钻井生产储油装置由下至上依次为基线、泵舱底部甲板、泵舱顶部甲板、浮体甲板、立柱区域、底层甲板、机械甲板、中间甲板、主甲板；

所述浮体甲板与基线之间为浮体区域，所述浮体区域深14000mm；所述浮体区域外围设置有压载舱，内侧设置环形通道；

所述压载舱与所述环形通道之间、所述浮体区域艏部左右舷位置分别设置通用泵舱，所述通用泵舱设置服务于平台系统的通用泵，包括压载泵、舱底泵、消防泵、海水泵；所述通用泵舱四周设置有空舱；

所述压载舱与所述环形通道之间、所述浮体区域艉部左右舷位置分别设置货油泵舱，所述货油泵舱设置货油泵及配套设备；

所述通用泵舱与货油泵舱距所述基线2000～6000mm之间；所述压载舱202与所述环形通道之间其他位置设置为原油舱；

所述浮体甲板上层六角设置有个立柱，所述立柱内部对称于艏部边中垂线依次设置为设置有泵舱/电缆/管系/人员通道的压载舱、原油舱、设置有泵舱/电缆/管系/人员通道的压载舱；所述原油舱外围设置压载舱；

所述立柱内设置的泵舱/电缆/管系/人员通道与正上方机械甲板上的泵舱/电缆/管系/人员通道相通，所述立柱内设置的压载舱与正上方机械甲板上的机械舱室相通；

所述机械甲板上的空舱位于设置有所述原油舱的立柱正上方；所述机械甲板靠近艉部边设置有泥浆池；

所述机械甲板上的泵舱/电缆/管系/人员通道与主甲板相应的货油泵舱出入口，通用泵舱出入口相通；

所述主甲板靠近艏部边设置为生活模块区域，靠近艉部边为油气处理生产模块区域；所述主甲板舯部一侧为动力模块区域，中心位置为月池区域，所述月池上方设置井架及钻台。

优选方式下，所述浮体区域内侧环形通道上下平行铺设环形输油管路与人行通道，所述环形输油管路连通货油泵舱中的货油泵及各原油舱；原油通过货油泵驳运到主甲板上部原油外输装置。

优选方式下，所述浮体区域右舷通用泵舱及其正上方设置有预留电梯围井位置，可直接通到生活模块区域。

各泵舱上部与对应立柱内的结构通道空间以及立柱正上方机械甲板内舱室空间用于布置电缆、管路和通风部件，同时也作为人员主逃生通道。

优选方式下，所述通用泵舱与环形通道之间设置有气锁门连通。环形通道与原油舱直接相连，为危险区，由于此环形通道与通用泵舱直接相连，而通用泵舱为安全区，因此，环形通道与通用泵舱之间应用气锁门隔开。

优选方式下，所述机械甲板上、位于所述货油泵舱正上方的机械舱室设置有气锁门，货油泵舱直接连接的区域根据其货油泵舱设置特点需作为危险区考虑，与其它机械舱室之间需要有气锁门隔开；位于机械甲板艉部边的泥浆池房间设置有气锁门，是危险区，与相邻安全舱室相通时要设置气锁门。

本发明泵舱布置与上部模块区域的布置完全对应，非常优于设备、管路、电缆布置。

本发明泵舱设计具有如下优点和特点：

1、与船型FDPSO和FPSO相比，根据六边形FDPSO自身结构特点，只设置2个通用泵舱，即能够满足设计要求，同时可减少管路布置和平台重量。

2、与船型FDPSO和FPSO相比，六边形FDPSO平台艉部浮体区域内设置2个货油泵舱，可通过泵舱通道与主甲板上部生产处理模块直接相连，采用传统的电机驱动离心式货油泵即可，可大幅减低建造成本和安装难度。

3、根据六边形FDPSO浮体区域内舱室结构特点，通用泵舱与原油舱之间设置隔离空舱，以满足规范中要求原油舱与机械舱室没有共同边界的要求。另外，本发明还考虑了货油泵舱与原油舱可直接相连，同样将货油泵舱按危险区考虑的设计方案。

4、浮体内4个泵舱与浮体内侧环形通道直接连接，便于管路连接和人员通道布置。

附图说明

图1是本发明六边形FDPSO主视图；

图2是本发明六边形FDPSO主甲板俯视图；

图3是本发明六边形FDPSO机械甲板平面图；

图4是本发明六边形FDPSO浮体甲板平面图；

图5是本发明六边形FDPSO浮体区域内泵舱底部甲板平面图。

1基线；2泵舱底部甲板，201原油舱，202压载舱，203环形通道，204空舱，205气锁门，207货油泵舱，208通用泵舱；3泵舱顶部甲板；4浮体甲板，401原油舱，402压载舱，403泵舱/电缆/管系/人员通道；5立柱区域；6底层甲板；7机械甲板，701机械舱室，702空舱，703泵舱/电缆/管系/人员通道，704泥浆池，705气锁门；8中间甲板；9主甲板，901货油泵舱出入口，902泵舱出入口；10生活模块区域；11月池区域；12油气处理生产模块区域；13井架及钻台区域；14动力模块区域；15预留电梯围井位置。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合实例对本专利作进一步详述，该实例仅用于解释本专利，并不构成对本专利保护范围的限定。

本发明图1是六边形FDPSO浮体的主视图；本发明六边形FDPSO浮体设计垂直于水平方向，由下至上依次为基线1、泵舱底部甲板2、泵舱顶部甲板3、浮体甲板4、立柱区域5、底层甲板6、机械甲板7、中间甲板8、主甲板9。

图2～5是各甲板的布局情况。

本发明浮体甲板4与基线1之间为浮体区域，包括压载舱202、原油舱201、货油泵舱207、通用泵舱208和环形通道203。图5是本发明泵舱底部甲板的平面设计图，如图所示，两个通用泵舱208分别位于六边形浮体结构艏部左右舷位置，是一五边形结构，周边被原油舱201、压载舱202、环形通道203和空舱204环绕，同时，通用泵舱208与环形通道203之间设置有气锁门205连通。两个货油泵舱207分别位于六边形浮体结构艉部左右舷位置，是一五边形结构，周边被原油舱201、压载舱202和环形通道203环绕。压载舱202位于浮体结构最外侧一圈，宽度为3180mm。环形通道位于浮体结构最内侧一圈，宽度为4520mm。所述压载舱202与所述环形通道203之间布置4个泵舱和原油舱201，宽度为18660mm。

2个通用泵舱208设置在浮体内艏部左右舷区域，用来安装与船舶和钻井系统相关的通用泵，主要包括压载泵、舱底泵、消防泵和海水泵。右舷通用泵舱预留电梯位置15，可直接通到生活模块区域10。通用泵舱208与原油舱201之间设置隔离空舱204，通用泵舱208为安全区。

2个货油泵舱207设置在浮体内艉部左右舷区域，用来安装货油泵及相关设备，货油泵舱与原油舱直接相连，货油泵舱为危险区域。

浮体型深14000mm，泵舱底部甲板距平台浮体底部基线2000mm，泵舱高度4000mm。4个泵舱可通过浮体内侧环形通道203连接，此环形通道203亦作为人员通道，也可作为电缆、管路通道。此外，环形通道203与原油舱201直接相连，为危险区，由于此环形通道203与通用泵舱208直接相连，而通用泵舱208为安全区，因此，环形通道203与通用泵舱208之间应用气锁门205隔开。

图4是浮体甲板平面图，如图所示，泵舱的上部通道分别设置在平台艏部左右舷两个立柱5和平台艉部左右舷两个立柱5内部部分区域403，与下面4个泵舱位置对应。根据六边形FDPSO自身的舱室布置特点，泵舱通道截面的大小设置与泵舱截面大小并不一致，另外，从此图同时可看到，六边形FDPSO共设有6个立柱5，其中泵舱正上方4个立柱5内部分空间作为泵舱通道403，同时，此通道也作为电缆/管系/人员通道，而另外2个立柱设置为液体舱室，即原油舱401，而不作为泵舱通道。右舷通用泵舱208上方通道预留电梯位置15，可直接通到生活模块区域。

图3是机械甲板平面图；如图所示，立柱5内压载舱402正上方直接连接到机械甲板上的机械舱室701，同时，立柱5内泵舱通道403直接连接到机械甲板703，703作为泵舱/电缆/管系/人员通道。与货油泵舱直接连接的区域根据其货油泵舱设置特点需作为危险区考虑，与其它机械舱室之间需要有气锁门705隔开，而与通用泵舱直接连接的区域不用作为危险区考虑，不用设置气锁门。机械甲板7上、原油舱401的立柱正上方设置空舱702；机械甲板7靠近浮体艉部边设置有泥浆池704。右舷通用泵舱208上方的泵舱/电缆/管系/人员通道703预留电梯位置15，可直接通到生活模块区域10。

图2是主甲板俯视图，如图所示，主甲板7开敞区域设置有4个梯道口作为货油泵舱出入口901及通用泵舱出入口902。

主甲板9靠近浮体艏部边设置为生活模块区域10，靠近浮体艉部边为油气处理生产模块区域12；浮体舯部一侧为动力模块区域14，浮体的中心位置为月池区域11，月池上方设置钻台及井架13。

本发明泵舱布置与上部模块区域的布置完全对应，非常优于设备、管路、电缆布置。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种浮式钻井生产储油装置泵舱设计，其特征在于，所述浮式钻井生产出油装置为六边形结构，艏部为所述六边形的一边；

垂直于水平方向，所述六边形浮式钻井生产储油平台由下至上依次为基线(1)、泵舱底部甲板(2)、泵舱顶部甲板(3)、浮体甲板(4)、立柱区域(5)、底层甲板(6)、机械甲板(7)、中间甲板(8)、主甲板(9)；

所述浮体甲板(4)与基线(1)之间为浮体区域，所述浮体区域深14000mm；所述浮体区域外围设置有压载舱(202)，内侧设置环形通道(203)；

所述压载舱(202)与所述环形通道(203)之间、所述浮体区域艏部左右舷位置分别设置通用泵舱(208)，所述通用泵舱(208)设置服务于平台系统的通用泵，包括压载泵、舱底泵、消防泵、海水泵；所述通用泵舱(208)四周设置有空舱(204)；

所述压载舱(202)与所述环形通道(203)之间、所述浮体区域艉部左右舷位置分别设置货油泵舱(207)，所述货油泵舱(207)设置货油泵及配套设备；

所述通用泵舱(208)与货油泵舱(207)距所述基线2000～6000mm之间；所述压载舱(202)与所述环形通道(203)之间其他位置设置为原油舱(201)；

所述浮体甲板(4)上层六角设置有(6)个立柱(5)，所述立柱内部对称于艏部边中垂线依次设置为设置有泵舱/电缆/管系/人员通道(403)的压载舱(402)、原油舱(401)、设置有泵舱/电缆/管系/人员通道(403)的压载舱(402)；所述原油舱(401)外围设置压载舱(402)；

所述立柱(5)内设置的泵舱/电缆/管系/人员通道(403)与正上方机械甲板(7)上的泵舱/电缆/管系/人员通道(703)相通，所述立柱(5)内设置的压载舱(402)与正上方机械甲板(7)上的机械舱室(701)相通；

所述机械甲板(7)上的空舱(702)位于设置有所述原油舱(401)的立柱正上方；所述机械甲板(7)靠近艉部边设置有泥浆池(704)；

所述机械甲板(7)上的泵舱/电缆/管系/人员通道(703)与主甲板(9)相应的货油泵舱出入口(901)，通用泵舱出入口(902)相通；

所述主甲板(9)靠近艏部边设置为生活模块区域(10)，靠近艉部边为油气处理生产模块区域(12)；所述主甲板(9)舯部一侧为动力模块区域(14)，中心位置为月池区域(11)，所述月池(11)上方设置井架及钻台(13)。

2.根据权利要求1所述浮式钻井生产储油装置泵舱设计，其特征在于，所述浮体区域内侧环形通道(203)上下平行铺设环形输油管路与人行通道，所述环形输油管路连通货油泵舱(207)中的货油泵及各原油舱(201)；原油通过货油泵驳运到主甲板(9)上部原油外输装置。

3.根据权利要求1所述浮式钻井生产储油装置泵舱设计，其特征在于，所述浮体区域右舷通用泵舱(208)及其正上方设置有预留电梯围井位置(15)。

4.根据权利要求1所述浮式钻井生产储油装置泵舱设计，其特征在于，所述通用泵舱(208)与环形通道(203)之间设置有气锁门(205)连通。

5.根据权利要求1所述浮式钻井生产储油装置泵舱设计，其特征在于，所述机械甲板(7)上、位于所述货油泵舱(207)正上方的泵舱/电缆/管系/人员通道(703)设置有气锁门(705)。