海上油氣開(kāi)采工程與生產(chǎn)系統(tǒng)教程-文庫(kù)吧資料
2025-06-23 14:15本頁(yè)面
【正文】 定系泊系統(tǒng)可以分為可解脫系統(tǒng)和永久系泊系統(tǒng)。主要考慮以下幾點(diǎn)因素：最大波高、風(fēng)速和流速、船體尺寸、水深、立管系統(tǒng)對(duì)船體運(yùn)動(dòng)的要求。其他還有壓載水艙、燃油艙、淡水艙、機(jī)泵艙、工藝艙室等。在上甲板或頂層甲板上設(shè)置一定高度的火炬塔。生活模塊布置在上甲板首部或尾部。：FPSO的上部模塊由生產(chǎn)模塊和生活模塊組成，設(shè)在主甲板之上。1994年起，F(xiàn)PSO的數(shù)量開(kāi)始快速增長(zhǎng)，目前已超過(guò)148艘，占所有浮式生產(chǎn)系統(tǒng)總和的一半以上，被廣泛應(yīng)用于北海、巴西沿海、中國(guó)沿海、東南亞海域、地中海、澳大利亞沿海和非洲西海岸等世界各大海域，成為海上浮式油氣生產(chǎn)的主流設(shè)施。SPAR平臺(tái)的缺點(diǎn)：1）頂端張緊立管（TTR）和支撐以及筒體底部的立管容易產(chǎn)生疲勞；2）筒體易產(chǎn)生渦激振動(dòng)，使浮筒、立管和系泊系統(tǒng)產(chǎn)生疲勞。5）與TLP平臺(tái)相比在更深水域開(kāi)發(fā)投資費(fèi)用低；6）由于其浮心高于重心，因此能保證無(wú)條件穩(wěn)定；7）立管等鉆井設(shè)備能裝置在SPAR內(nèi)部，從而得到有效的保護(hù)；8）機(jī)動(dòng)性較大。SPAR平臺(tái)的優(yōu)點(diǎn)：1）具有可遷移性；2）對(duì)上部重量不敏感；通常主體結(jié)構(gòu)的增加會(huì)導(dǎo)致主體部分的增加。SPAR平臺(tái)的系泊系統(tǒng)，其作用是把平臺(tái)錨泊在海底的樁基礎(chǔ)上，使平臺(tái)在環(huán)境力作用下的運(yùn)動(dòng)控制在允許范圍內(nèi)，SPAR的系泊纜是在一定的預(yù)張力作用下形成了一種半張緊半松弛的狀態(tài)，因此能夠在其自身重力作用下自然懸垂形成懸鏈線形，下樁點(diǎn)在水平距離上遠(yuǎn)離平臺(tái)主體，由多條系泊索構(gòu)成的纜索系統(tǒng)覆蓋了很寬闊的區(qū)域。蜂巢式SPAR平臺(tái)（又稱多柱式SPAR）：主體結(jié)構(gòu)是由幾個(gè)直徑較小的筒體（約6～7米）組成，形成一個(gè)大浮筒支撐上部結(jié)構(gòu)，再由很多在它們空隙間的水平的和垂直的結(jié)構(gòu)單元將整個(gè)結(jié)構(gòu)連接起來(lái)。中段為開(kāi)放式的框架結(jié)構(gòu)，采用垂蕩板，分為數(shù)層。主體主要由三個(gè)艙組成，從上向下依次為：硬艙、中段、軟艙。浮體也稱主體，是SPAR平臺(tái)的重要組成部分。這種平臺(tái)的上部甲板由一根或多根的圓筒形柱體結(jié)構(gòu)支撐，柱體下方用垂直的或斜向張力索系泊定位，具有很好的穩(wěn)定性。其發(fā)展的時(shí)間順序，SPAR平臺(tái)可分為四代，分別是傳統(tǒng)SPAR（Classic SPAR）、桁架式SPAR（Truss SPAR）、蜂巢式SPAR（Cell SPAR）以及屬于第四代的最新設(shè)計(jì)的濕式采油樹(shù)式SPAR（Wet tree SPAR）。目前，全世界共有13座SPAR平臺(tái)，繼張力腿平臺(tái)之后，SPAR已經(jīng)成為當(dāng)今世界上深海油氣開(kāi)采的第二大主力平臺(tái)類型。四、 SPAR平臺(tái)1987年，Edward E Horton首先提出一種專門(mén)用于深海鉆井和采油的浮式圓柱形R平臺(tái)（SPAR）并獲得專利。張力腿平臺(tái)的缺點(diǎn)：1）無(wú)儲(chǔ)油功能，需海底管線或FPSO配套；2）對(duì)上部結(jié)構(gòu)的重量非常敏感。其中打入樁基礎(chǔ)是目前使用最廣泛最具可靠性的基礎(chǔ)形式。 錨固基礎(chǔ)（Anchor foundation）：錨固基礎(chǔ)是張力腿平臺(tái)的另一個(gè)重要部分，起著固定平臺(tái)、精確定位的作用。張力腿系泊系統(tǒng)不僅控制著平臺(tái)與井口的相對(duì)位置，還對(duì)其安全性起著決定性的作用。平臺(tái)上部結(jié)構(gòu)是指TLP底甲板以上的部分，其上設(shè)有生產(chǎn)、生活設(shè)備和設(shè)施。可分為三大系列： Atlantia公司的SeaStar系列單柱式張力腿平臺(tái)； MODEC公司的Moses系列張力腿平臺(tái)； ABB公司的延伸式張力腿平臺(tái)（ETLP）。張力腿與立柱的數(shù)量關(guān)系一般是一一對(duì)應(yīng)的，每條張力腿由2至4根張力筋腱組成，上端固定在平臺(tái)本體上，下端與海底基座模板相連，或是直接接連在樁基頂端。根據(jù)張力腿平臺(tái)結(jié)構(gòu)形式進(jìn)化的階段，大致可以將它們分為第一代張力腿平臺(tái)和第二代張力腿平臺(tái)。張力腿平臺(tái)通常簡(jiǎn)稱TLP，它由上部設(shè)施、甲板、柱型船體、浮筒、張力腿構(gòu)成，船體通過(guò)由鋼管組成的張力腿與固定于海底的錨樁相連。1984年，Conoco公司在北海148米水深的Hutton油田安裝了世界上第一座張力腿平臺(tái)。三、 張力腿平臺(tái)張力腿平臺(tái)是一種垂直系泊的順應(yīng)式平臺(tái)。半潛式平臺(tái)一般選擇適用的水下生產(chǎn)系統(tǒng)，并利用FPSO觧決原油的貯運(yùn)問(wèn)題。導(dǎo)管架平臺(tái)的缺點(diǎn)：1）隨著水深的增加，導(dǎo)管架平臺(tái)的造價(jià)成指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，所以不能繼續(xù)向深水發(fā)展，一般適用于水深200米以內(nèi)的油氣田；2）海上安裝工作量大，制造和安裝周期長(zhǎng)；3）當(dāng)油田預(yù)測(cè)產(chǎn)量發(fā)生變化時(shí)，對(duì)油田開(kāi)發(fā)方案調(diào)整的靈活性較差。如海上吊裝能力足夠大，則導(dǎo)管架設(shè)計(jì)成吊裝下水形式；如吊裝能力不夠，則導(dǎo)管架必須設(shè)計(jì)成滑移下水形式，需要專用的帶滑道的下水駁船。4）導(dǎo)管架平臺(tái)的分析計(jì)算一般包括就位、裝船、運(yùn)輸、吊裝、地震、疲勞等，需根據(jù)這一系列工況的分析和計(jì)算，最終確定結(jié)構(gòu)形式及構(gòu)件尺寸。所以，導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)不適合在較深的海域。2）導(dǎo)管架是剛性結(jié)構(gòu)，是靠自身的結(jié)構(gòu)剛性來(lái)抵制外部載荷的，一般要求導(dǎo)管架不能隨著波浪的沖擊而大幅擺動(dòng)。各桿件相交處形成了桿結(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，由于結(jié)點(diǎn)的幾何形狀復(fù)雜并受焊接影響，故其應(yīng)力集中系數(shù)很高，容易發(fā)生各種形式的破壞。導(dǎo)管架平臺(tái)主要由三部分組成：上部模塊、導(dǎo)管架和樁基礎(chǔ)。導(dǎo)管架平臺(tái)是最早使用的，也是目前技術(shù)最成熟的一種海上平臺(tái)。依據(jù)其結(jié)構(gòu)形式的不同，將其分為：導(dǎo)管架平臺(tái)、重力式平臺(tái)、順應(yīng)塔式平臺(tái)、自升式平臺(tái)、半潛式平臺(tái)、張力腿平臺(tái)、浮式柱狀海洋平臺(tái)（以下稱為SPAR）以及FPSO等八種，如上圖所示。由于氣體的凈化、分離等設(shè)施較復(fù)雜，占地面積多，且危險(xiǎn)性也比較大，在海上建氣體處理平臺(tái)造價(jià)遠(yuǎn)高于海管的鋪設(shè)和在陸上建處理廠，所以從經(jīng)濟(jì)和安全的考慮，半海半陸式是最合適的模式。天然氣和伴生氣分離成為干氣和其他深加工原料（如液化氣和輕油），再經(jīng)管線或汽、火車(chē)向外運(yùn)輸（如錦州202油氣田）。在海上平臺(tái)（井口平臺(tái)、中心處理平臺(tái)）上，將井流物在平臺(tái)上計(jì)量并作簡(jiǎn)單處理后，用海底管線將油氣集中輸送到陸上終端做進(jìn)一步的處理。固定式生產(chǎn)設(shè)施、浮式生產(chǎn)設(shè)施和水下生產(chǎn)設(shè)施的不同組合形成了海上油氣田全海式生產(chǎn)模式。第一節(jié) 開(kāi)發(fā)模式要進(jìn)行海上油氣的開(kāi)發(fā)，必須有井口系統(tǒng)、生
黨政相關(guān)相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1