CN110077534A - 一种适用于深水储油半潜式生产平台的外输系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于深水储油半潜式生产平台的外输系统。它包括一根外输管线、一根外输系泊缆绳、一台外输泵、一台外输系泊缆绳卷筒、两条大马力拖轮、一条穿梭油轮、一个原油接收端和若干系缆桩及连接接头；穿梭油轮上设置原油接收端和系缆桩；外输泵和外输系泊缆绳卷筒安装于半潜式生产平台主甲板上；原油接收端通过外输管线与外输泵相连接；外输系泊缆绳通过系缆桩与穿梭油轮相连接；外输系泊缆绳卷筒用于收放外输系泊缆绳；马力拖轮通过连接缆绳连接于穿梭油轮的系缆桩上。本发明的外输系统在恶劣海况下保持与半潜式生产平台之间的安全间距，控制穿梭油轮外输过程中的艏向角和降低穿梭油轮船体的艏摇运动。本发明的成本低、技术实施风险小。

Description

一种适用于深水储油半潜式生产平台的外输系统

技术领域

本发明涉及一种适用于深水储油半潜式生产平台的外输系统。

背景技术

半潜式生产平台运动性能优良，甲板面积大，建造安装基本可实现国产化，技术门槛相对较低，是我国深水油气田开发的理想平台类型。我国南海北部分布有大量气田，储量除天然气以外还包含凝析油等伴生产品。凝析油等伴生产品产量有限，若采用铺设海管的方式，不但投资高昂，且管线将面临流动安全保障等问题，为此工业界采用了天然气管输上岸+凝析油油轮外输的开发模式，即经平台处理的天然气采用管道外输的方式，而处理的凝析油首先储存在平台舱内，并定期采用穿梭油轮的方式进行外输。

半潜式生产平台采用多点扩展式系泊系统进行定位，不具备如单点系泊系统的“风向标”功能，不能在外输过程中随环境载荷方向的变化而调整平台艏向角，因此无法直接使用类似于FPSO的艉输模式，而采用Hiload等新型外输模式投资高、技术实施风险大，一定程度限制了半潜式生产平台的实际工程应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于深水储油半潜式生产平台的外输系统。

本发明提供的一种适用于深水储油半潜式生产平台的外输系统，该外输系统包括一根外输管线、一根外输系泊缆绳、一台外输泵、一台外输系泊缆绳卷筒、两条大马力拖轮、一条穿梭油轮、一个原油接收端和若干系缆桩及连接接头；

所述穿梭油轮上设置所述原油接收端和所述系缆桩；

所述外输泵和所述外输系泊缆绳卷筒安装于半潜式生产平台主甲板上；

所述原油接收端通过所述外输管线与所述外输泵相连接；

所述外输系泊缆绳通过所述系缆桩与所述穿梭油轮相连接；所述外输系泊缆绳卷筒用于收放所述外输系泊缆绳；

所述马力拖轮通过连接缆绳连接于所述穿梭油轮的所述系缆桩上。

上述的系统中，所述外输管线为漂浮软管，平时所述外输管线存放于半潜式生产平台主甲板的软管舱内。

上述的系统中，与所述外输系泊缆绳相连的所述系缆桩设置于所述穿梭油轮的船首；

与所述大马力拖轮均相连的所述系缆桩设置于所述穿梭油轮的船尾。

使用本发明时，所述大马力拖轮1在外输过程中具体作用为1)牵拉穿梭油轮使其在恶劣海况下仍可与半潜式生产平台之间保持足够的安全间距；

2)使穿梭油轮在外输过程中保持一定的艏向角；

3)降低穿梭油轮的艏摇运动。采用两条所述大马力拖轮能提供垂直于船体的环境载荷。

上述的系统中，所述穿梭油轮上设置DP2动力定位系统，以便于定位所述半潜式生产平台，使用时测定所述穿梭油轮与所述半潜式生产平台的距离；

所述大马力拖轮的马力可为400～500马力。

上述的系统中，所述穿梭油轮的船长120～200米，船宽20～30米，型深10～15米，吃水为8～12米，舱容为15000～30000方。具体地，所述穿梭油轮的船长128.0米，船宽20.4米，型深12.5米，吃水为8.0米，舱容为15000方。

上述的系统中，所述外输系泊缆绳的材质为尼龙，长为100～150米，直径为14～18英寸，空气中破断拉力为200～300吨，水中破断拉力为200～300吨；具体地，长为114.0米，直径为14英寸，空气中破断拉力为231.0吨，水中破断拉力为196.0吨；

所述外输系泊缆绳与所述穿梭油轮连连接的端部设置浮球。

本发明还提供了一种上述适用于深水储油半潜式生产平台的外输系统的作业方法，包括如下步骤：

所述穿梭油轮的船首接近所述半潜式生产平台，所述半潜式生产平台上的所述外输系泊缆绳卷筒释放所述外输系泊缆绳，所述外输系泊缆绳连接于所述穿梭油轮船首的系缆桩上，所述穿梭油轮与所述半潜式生产平台完成系泊；然后所述穿梭油轮船尾释放所述连接缆绳，在所述穿梭油轮船尾两侧的所述大马力拖轮回收所述连接缆绳后系于所述大马力拖轮船首的系缆桩上，完成所述穿梭油轮与所述大马力拖轮的连接；最后所述半潜式生产平台开始释放所述外输管线，所述穿梭油轮用吊机回收后与其船首的原油接收端相连接，之后开始原油外输。

上述的方法中，在所述穿梭油轮的DP2动力定位系统定位后，所述穿梭油轮与所述半潜式生产平台距离可为100～150米时，具体可为100米，开始释放所述外输系泊缆绳。

上述的方法中，在所述原油外输结束后，采用惰性气体清空所述外输管线内的原油，之后所述外输软管与所述穿梭油轮船首的接收端分离，并回收至所述半潜式生产平台上的软管舱内。

上述的方法中，在所述原油外输结束后，所述大马力拖轮靠近所述穿梭油轮船尾，当连接缆绳松弛后解脱，之后连接缆绳被回收至所述穿梭油轮船尾；

所述穿梭油轮开启DP2动力定位系统并靠近所述半潜式生产平台，当所述外输系泊缆绳松弛后进行解脱作业，之后所述系泊缆绳回收至所述系泊缆绳卷筒上，所述穿梭油轮驶离。

本发明具有以下优点：

本发明的外输系统在恶劣海况下保持与半潜式生产平台之间的安全间距，控制穿梭油轮外输过程中的艏向角和降低穿梭油轮船体的艏摇运动。本发明的成本低、技术实施风险小。

附图说明

图1是本发明适用于深水储油半潜式生产平台的外输系统的俯视图。

图2是本发明适用于深水储油半潜式生产平台的外输系统的主视图。

图中各个标记如下：

1穿梭油轮；2大马力拖轮；3外输管线(外输漂浮软管)；4原油接收端；5外输系泊缆卷筒；6外输系泊缆绳；7穿梭油轮船艏系缆桩；8外输泵；9穿梭油轮船艉系缆桩。

具体实施方式

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。

下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

下面结合附图对本发明进行进一步说明，但本发明并不局限于以下实施例。

如图1-2所示，本发明适用于深水储油半潜式生产平台的外输系统的示意图。该外输系统包括一根外输管线3、一根外输系泊缆绳6、一台外输泵8、一台外输系泊缆绳卷筒5、两条大马力拖轮2、一条穿梭油轮1、一个原油接收端4和若干系缆桩(具体包括穿梭油轮船艏系缆桩7和穿梭油轮船艉系缆桩9)及连接接头。

穿梭油轮1上设置原油接收端4和系缆桩(具体包括穿梭油轮船艏系缆桩7和穿梭油轮船艉系缆桩9)；外输泵8和外输系泊缆绳卷筒5安装于半潜式生产平台主甲板上；原油接收端4通过外输管线3与外输泵8相连接；外输系泊缆绳6通过系缆桩(具体为穿梭油轮船艏系缆桩7)与穿梭油轮相连接；外输系泊缆绳卷筒5用于收放外输系泊缆绳6；大马力拖轮2通过连接缆绳连接于穿梭油轮1的系缆桩(具体为穿梭油轮船艉系缆桩9)上。

进一步地，外输管线3为漂浮软管，平时外输管线3存放于半潜式生产平台主甲板的软管舱内。

进一步地，穿梭油轮1上设置DP2动力定位系统，以便于定位半潜式生产平台，使用时测定穿梭油轮1与半潜式生产平台的距离；

大马力拖轮的马力为400～500马力。

进一步地，穿梭油轮1的船长120～200米，船宽20～30米，型深10～15米，吃水为8～12米，舱容为15000～30000方。

进一步地，穿梭油轮1的船长128.0米，船宽20.4米，型深12.5米，吃水为8.0米，舱容为15000方。

进一步地，外输系泊缆绳6的材质为尼龙，长为100～150米，直径为14～18英寸，空气中破断拉力为200～300吨，水中破断拉力为200～300吨；

外输系泊缆绳6与穿梭油轮1连连接的端部设置浮球。

进一步地，长为114.0米，直径为14英寸，空气中破断拉力为231.0吨，水中破断拉力为196.0吨；

本发明上述适用于深水储油半潜式生产平台的外输系统的作业方法，包括如下步骤：

1、穿梭油轮1逐渐由下风向接近平台，在DP2动力定位系统帮助下穿梭油轮1船首与平台甲板边缘距离约100米左右。

2、半潜式生产平台上的外输系泊缆绳卷筒5开始释放外输系泊缆绳6，缆绳首部设有浮球，经穿梭油轮1上的吊机回收后连接于穿梭油轮船首的系缆桩7上，之后外输系泊缆绳卷筒5开始收紧系泊缆绳6，使穿梭油轮1上的环境载荷基本由外输系泊缆绳6承受。

3、穿梭油轮1船尾也设有系缆桩9与连接缆绳，在穿梭油轮1与半潜式生产平台完成系泊后，穿梭油轮1船尾开始释放连接缆绳，在穿梭油轮1船尾两侧的大马力拖轮2回收连接缆绳后系于拖轮船首的系缆桩上，完成穿梭油轮1与拖轮2的连接。大马力拖轮1在外输过程中的具体作用为：

1)牵拉穿梭油轮使其在恶劣海况下仍可与半潜式生产平台之间保持足够的安全间距；

2)使穿梭油轮在外输过程中保持一定的艏向角；

3)降低穿梭油轮的艏摇运动。

4、半潜式生产平台开始释放外输软管3，穿梭油轮用吊机回收后与其船首的原油接收端4相连接，之后开始原油外输。

5、在外输结束后采用惰性气体清空外输软管3内的原油，之后外输软管3与穿梭油轮船首4的接收端分离，并回收至半潜式生产平台上的软管舱内。

6、大马力拖轮2逐渐靠近穿梭油轮1船尾，当连接缆绳松弛后解脱，之后连接缆绳被回收至穿梭油轮1船尾。

7、穿梭油轮1开启DP2动力定位系统并靠近半潜式生产平台，当外输系泊缆绳6松弛后进行解脱作业，之后系泊缆绳6回收至系泊缆绳卷筒5上。

8、穿梭油轮1驶离。

Claims (10)

1.一种适用于深水储油半潜式生产平台的外输系统，其特征在于：该外输系统包括一根外输管线、一根外输系泊缆绳、一台外输泵、一台外输系泊缆绳卷筒、两条大马力拖轮、一条穿梭油轮、一个原油接收端和若干系缆桩及连接接头；

所述穿梭油轮上设置所述原油接收端和所述系缆桩；

所述外输泵和所述外输系泊缆绳卷筒安装于半潜式生产平台主甲板上；

所述原油接收端通过所述外输管线与所述外输泵相连接；

所述外输系泊缆绳通过所述系缆桩与所述穿梭油轮相连接；所述外输系泊缆绳卷筒用于收放所述外输系泊缆绳；

所述马力拖轮通过连接缆绳连接于所述穿梭油轮的所述系缆桩上。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述外输管线为漂浮软管。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于：与所述外输系泊缆绳相连的所述系缆桩设置于所述穿梭油轮的船首；

与所述大马力拖轮均相连的所述系缆桩设置于所述穿梭油轮的船尾。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的系统，其特征在于：所述穿梭油轮上设置DP2动力定位系统；

所述大马力拖轮的马力为400～500马力。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的系统，其特征在于：所述穿梭油轮的船长120～200米，船宽20～30米，型深10～15米，吃水为8～12米，舱容为15000～30000方。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的系统，其特征在于：所述外输系泊缆绳的材质为尼龙，长为100～150米，直径为14～18英寸，空气中破断拉力为200～300吨，水中破断拉力为200～300吨；

所述外输系泊缆绳与所述穿梭油轮连连接的端部设置浮球。

7.一种权利要求1-6中任一项所述适用于深水储油半潜式生产平台的外输系统的作业方法，包括如下步骤：

所述穿梭油轮的船首接近所述半潜式生产平台，所述半潜式生产平台上的所述外输系泊缆绳卷筒释放所述外输系泊缆绳，所述外输系泊缆绳连接于所述穿梭油轮船首的系缆桩上，所述穿梭油轮与所述半潜式生产平台完成系泊；然后所述穿梭油轮船尾释放所述连接缆绳，在所述穿梭油轮船尾两侧的所述大马力拖轮回收所述连接缆绳后系于所述大马力拖轮船首的系缆桩上，完成所述穿梭油轮与所述大马力拖轮的连接；最后所述半潜式生产平台开始释放所述外输管线，所述穿梭油轮用吊机回收后与其船首的原油接收端相连接，之后开始原油外输。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：在所述穿梭油轮的DP2动力定位系统定位后，所述穿梭油轮与所述半潜式生产平台距离为100～150米时，开始释放所述外输系泊缆绳。

穿梭油轮逐渐由下风向接近平台，在帮助下穿梭油轮船首与平台加班边缘距离约100米左右。半潜式生产平台上的外输系泊缆绳卷筒开始释放外输系泊缆绳，缆绳首部设有浮球，经穿梭油轮上的吊机回收后连接于穿梭油轮船首的系缆桩上，之后外输系泊缆绳卷筒开始收紧系泊缆绳，使穿梭油轮上的环境载荷基本由外输系泊缆绳承受。穿梭油轮船尾也设有系缆桩与连接缆绳，在穿梭油轮与半潜式生产平台完成系泊后，穿梭油轮船尾开始释放连接缆绳，在穿梭油轮船尾两侧的大马力拖轮回收连接缆绳后系于拖轮船首的系缆桩上，完成穿梭油轮与拖轮的连接。半潜式生产平台开始释放外输软管，穿梭油轮用吊机回收后与其船首的原油接收端相连接，之后开始原油外输。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于：在所述原油外输结束后，采用惰性气体清空所述外输管线内的原油，之后所述外输软管与所述穿梭油轮船首的接收端分离，并回收至所述半潜式生产平台上的软管舱内。

10.根据权利要求7-9任一项所述的方法，其特征在于：在所述原油外输结束后，所述大马力拖轮靠近所述穿梭油轮船尾，当连接缆绳松弛后解脱，之后连接缆绳被回收至所述穿梭油轮船尾；

所述穿梭油轮开启DP2动力定位系统并靠近所述半潜式生产平台，当所述外输系泊缆绳松弛后进行解脱作业，之后所述系泊缆绳回收至所述系泊缆绳卷筒上，所述穿梭油轮驶离。