南海大型 FPSO 面临的挑战与思考.pdf

第44卷第5期
船海工程
Vol44 No5
2015年10月
SHIP OCEAN ENGINEERING
Oct.2015
DOI:10.3963/j.isn.1671-7953.2015.05.00
南海大型FPSO面临的挑战与思考
范模
(中海油研究总院,北京100028)
摘要:总结20多年来南海ISO应用的成功经验与不足,归纳今后南海300~400m水深以内使用FP
0的主要技术特征,提出南海广大海域应用PSO所面临深水、台风海况和高腐蚀等严重技术挑战;并对FP
SO船型、单点选型、吨位大小、岛礁利用等方面进行初步探讨。
关键词:南海;FPSO;成功与不足;挑战与思考
中图分类号:U674.38;P75
文献标志码:A文章编号:16711953(2015)054001-4
浮式生产储油装置(FPSO)问世于20世纪FPSO为生产处理中心的油气生产作业。南海作
70年代中期,最早的PSO是由一艘旧油船改建业高峰共有9艘FPSO在产,目前在产IPSO有7
而成,1989年澳大利亚拥有世界上第一艘新建艘,见表1。南海在产FSO吨位从10万~25
FIS0。90年代FIS0得到大规模发展。目前全万t不等,总吨位为106万t,作业水深从90~310
世界己有140多艘FSO服役,主要分布在英国m不等,他们支持着年产量100万t~450万t的
北海、巴西沿海、西非沿海、澳大利亚海域和中国油气生产。
渤海与南海;吨位0.5万~40万t不等;作业水深
20多年米,FPSO为我国海洋石油开发发挥
15~2500m;高峰年产油为37万~1300万m,了不可替代的作用。随着油气资源不断地向深远
20世纪末FIS)基本以油船改建方案为主,现在海发展,且恶劣环境条件不断出现,中海油面临着
多以新建为主。目前全世界改建方案约占67%,严峻挑战,需要总结成功经验与改进不足,以解次
新建方案约占33%。HSO由于具有海域适应性深水与南沙油气资源开发,从战略层面提出思考。
强、经济性好、可靠性高和可重复利用等特点,已
被国际石油界广泛地用于海上油气开发,并得到
成功与不足
大力发展。目前已有不同类型、不同性质FS01.1成功经验
出现,如 FDPSO、FPG和圆型FSO等,国际石油
20多年来,中海油在南海已经形成从设计
界正攻克技术难度更大、投资更大的FING。
建造、操作与维护方面的成功经验:采用FSO与
自1989年7月“泑海友谊号”投产之后,中井口平台或水下井口的相配合的油田开发模式;
海油进人了以FPSO为主要设施的海上石油开发发挥FPSO集输中心作用;旧油船改装方案与新
阶段,20年间国内海域共有16艘HPSO投人生建方案并举;既有FSO,又有FSO(南海盛开)
,目前仍有14艘KO服役,他们在海洋石油选用10万~25万DWT级PSO0,配以耐波性能
开发中发挥了重要作用。1990年在南海惠州油优良的船形浮体;采用内转塔式单点系泊系统,采
田投产了“南海发现”FPSO,标志着南海开始了以用可解脱式系泊与永久系泊两类;采用串靠尾输
的卸油方式;生活楼布置于艉部;采用了台风期间
收稿日期:2015-07-30
FPSO停产撤人的生产作业原则;老旧FESO采用
修回日期:2015-09-01
每5年坞修一次的维护保养方式,而新建FPSO
资助项目:中国海洋石油总公司油田开发项目
头10年采用不进坞检修等。
第一作者简介:范模(1960-),男,学上,教授级高1.2不足的改进
工,船舶设计大师
南海FPSO经多年实践,也反映出一些问题
研究方向:海洋工程领城的浮式平台、FFSO、单点及希望在新建FPS0上得到改进与优化。比较突出
多点系泊系统设计
题为:单点系泊系统的断缆事故、系泊缆配重块
] -fano(@
丢失等,如2006年5月受台风“珍球”影响,“南
范模:南海大型FPSO面临的挑战与思考
船海工程
第5期
第44卷
表1中国海油南海海域现役FPSO汇总
油田名称
FPSO名称
载重量/
水深/m
新建或改建
投产期
惠州21-1
南海发现
255000
115
改建
1990-09
陆丰13-1
南海盛开
121000
改建
1993-11
流花1
南海胜利
144000
310
改建
1996-03
文昌13-1/13-2
南海奋进
151692
117
新建
2002-07
番馬4-2/5
海洋石油111
l50000
新建
2003-07
西江23-1
海洋石沺115
117506
新建
2008-06
新文昌油田群
海洋石油116
117509
125
新建
2008-07
海胜利”号ISO的10根系泊缆中有6根缆损运输油船,每舷为定员的1.5倍
坏,停产约14月,2007年7月临时复产,2008年
15)采用台风期间不解脱式的内转塔单点系
全面复产,由于断缆部位多数位于浮筒附近的系泊系统。
泊钢缆,该部位钢缆疲劳问题应予以关注。其他
16)系泊缆为34分组,且为锚链与钢缆的组
单点系泊缆上也常发生断丝、配重脱落等故障。合缆,吸力销或桩锚
南海老旧HISO寿命已成为问题,某些船体寿命
7)井流立管为柔性立管,径为12in
已达38~39年,为油田安全生产敲响警钟。
根据10多年的实践,将成功经验予以固化
2挑战与思考
在系泊可靠性、油气处理、设计年限与环境重现期2.1台风问题与区域划分
等方面上做了调整,以满足长期使用要求,建议南
南海海域总面积约为达210万km2,占我国
海新建SO设计参考如下技术特征
海域总面积300万km的比例超过2/3,平均水
2)最大年处理量300万-500万の中级。深为1212m,最大水深559m。南海与英国北
1)HSO载重吨位为10万或15万D
海及墨西哥湾是世界上公认的三大恶劣海域,主
3)作业水深80~400m
要特点都足浪大流急,南海台风主要集中于6~9
4)500年一遇设计环境条件(主要针对:稳月,年均台风次数4~6。近年来记录显示南海台
性、单点受力轴承、铺、旋转接头等);船体总纵风次数呈下降趋势,但台风强度不断增大,强台风
强度、局部结构强度采用100年一遇设计环境条与超强台风时有出现。
南海南北长约2000km,东西宽1000km,呈
5)主船体结构、单点受力轴承、旋转接头等长条形,台风路径主要出现在菲律宾与台湾岛之
为30年设计年限。
间的巴氏海峡;涠洲湾因有海南岛阻挡,台风强度
6)主船体前15年为不进坞维护
有所下降;南沙海域遭遇台风几律较少,多为热带
7)火炬和内转塔单点位于船首,串靠卸油装风暴。因此将南海海域划分为若干区域,见图1
置与住舱区位于船艉,舯部布置生产甲板。
在A区中,由于合风强度大且次数多,FPSO
8)主船体为