一種用于深海立柱式生產(chǎn)儲卸油平臺的外輸裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術公開了一種用于深海立柱式生產(chǎn)儲卸油平臺的外輸裝置，其特征在于：包括環(huán)形軌道、滑車、系泊纜系統(tǒng)、穿梭油輪和漂浮軟管；所述環(huán)形軌道位于海面以上，并通過桁架固定在深海立柱式生產(chǎn)儲卸油平臺上；所述滑車安裝在所述環(huán)形軌道上，并能夠沿所述環(huán)形軌道的周向自由滑動；所述穿梭油輪漂浮在海面上，并通過所述系泊纜系統(tǒng)與所述滑車連接，所述漂浮軟管連接在所述深海立柱式生產(chǎn)儲卸油平臺和穿梭油輪之間，用于輸送原油。本發(fā)明專利技術裝置能夠使穿梭油輪始終位于平臺的下風向和背浪向，不需要增加單點浮筒和動力定位穿梭油輪，使得整個裝置具有操作安全性、經(jīng)濟性高且維護方便等優(yōu)勢，能夠為原油開發(fā)提高裝備基礎。

A kind of export device for deep sea pillar production, storage and unloading platform

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
一種用于深海立柱式生產(chǎn)儲卸油平臺的外輸裝置
本專利技術涉及一種用于深海立柱式生產(chǎn)儲卸油平臺的外輸裝置，屬于海洋油氣開發(fā)領域。
技術介紹
傳統(tǒng)的浮式生產(chǎn)儲油系統(tǒng)(簡稱FPSO)為船形結構，通過單點系泊系統(tǒng)定位，在風浪流作用下可繞單點系泊系統(tǒng)在水平面內自由轉動(簡稱“風標效應”)，其原油外輸方式多采用串靠形式，即在FPSO尾部串聯(lián)穿梭油輪并通過漂浮軟管進行外輸，在風浪流作用下FPSO和穿梭油輪可一同繞單點系泊系統(tǒng)轉動。典型的深海立柱式生產(chǎn)儲卸油平臺100(英文全稱為SPARdrillingproductionstorageandoffloadingsystem，簡稱SDPSO)，如圖1所示，具有鉆井、生產(chǎn)、儲油功能，是一種新型的浮式生產(chǎn)儲油系統(tǒng)，SDPSO平臺的船體為立柱形式，SDPSO平臺是通過三組散布式錨鏈系統(tǒng)200系泊于水面，不具備“風標效應”，若還采用串靠形式，隨著風浪流方向改變，穿梭油輪可能會與平臺發(fā)生碰撞。目前，針對這種多點系泊平臺已被采用的外輸方式主要有兩種：(1)使用動力定位的穿梭油輪，在動力定位系統(tǒng)幫助下，油輪可自行在海中定位，并且能抵抗風浪流作用力，始終與平臺保持足夠的安全距離。(2)增加一個單點外輸浮筒300和一段水下軟管400(如圖2、3所示)，穿梭油輪500系泊于單點浮筒300上，并能繞單點浮筒300自由旋轉，浮筒300與平臺100保持足夠距離，從而可避免穿梭油輪500與平臺100發(fā)生碰撞，平臺100上的原油首先通過水下軟管400輸送至單點浮筒300上，再通過漂浮軟管600輸送至穿梭油輪500上。然而，上述兩種外輸方式雖能解決原油外輸問題，避免穿梭油輪與平臺發(fā)生碰撞，但仍存在以下缺點：(1)目前動力定位油輪數(shù)量還較少，尤其是在中國海域內尚無一艘在使用，因此需要新造動力定位油輪，投入較大；(2)在運營過程中動力定位油輪消耗也比普通油輪更大，運營和維護的費用更高；(3)增加一個深水單點浮筒，建造費用和安裝費用大約需要6000萬美金，相比于傳統(tǒng)串靠方案，費用超出約5～8倍。隨著原油價格的降低，油田開發(fā)成本需要盡可能的節(jié)省，在較低投入的情況下進行原油外輸十分必要。一些學者提出采用“傳統(tǒng)串靠+拖輪輔助”方式進行外輸，如圖4、5所示，穿梭油輪500直接串聯(lián)于平臺100上，為了避免受到橫向或尾向風浪作用后，油輪500靠近平臺100甚至與平臺100碰撞，在油輪500的尾部增加一個拖輪700進行拖拽，使油輪500始終遠離平臺。這種方法雖然投入和運營成本較低，但是增加很多風險和不確定性。首先拖輪的拖力有限，當風浪突然較大時，拖輪700的能力不足以拖住油輪500，從而有碰撞平臺的隱患；另外，穿梭油輪500運動的范圍只有平臺的一個方向的大約170度的范圍，無法實現(xiàn)穿梭油輪500始終在平臺100的下風向和背浪向。
技術實現(xiàn)思路
針對上述問題，本專利技術的目的是提供一種操作安全性、經(jīng)濟性高、易操作維護的用于深海立柱式生產(chǎn)儲卸油平臺的外輸裝置。為實現(xiàn)上述目的，本專利技術采用以下技術方案：一種用于深海立柱式生產(chǎn)儲卸油平臺的外輸裝置，包括環(huán)形軌道、滑車、系泊纜系統(tǒng)、穿梭油輪和漂浮軟管；所述環(huán)形軌道位于海面以上，并通過桁架固定在深海立柱式生產(chǎn)儲卸油平臺上；所述滑車安裝在所述環(huán)形軌道上，并能夠沿所述環(huán)形軌道的周向自由滑動；所述穿梭油輪漂浮在海面上，并通過所述系泊纜系統(tǒng)與所述滑車連接，所述漂浮軟管連接在所述深海立柱式生產(chǎn)儲卸油平臺和穿梭油輪之間，用于輸送原油。優(yōu)選地，所述環(huán)形軌道為由繞圓周方向順次連接的多個弧形軌道構成，相鄰兩所述弧形軌道之間為可拆卸連接。優(yōu)選地，所述環(huán)形軌道包括內環(huán)軌道、外環(huán)軌道和連接塊，所述外環(huán)軌道套設在所述內環(huán)軌道的外部，在所述內環(huán)軌道和外環(huán)軌道之間且沿所述環(huán)形軌道的圓周方向間隔分布多個所述連接塊，每一所述連接塊固定連接在所述內環(huán)軌道和所述外環(huán)軌道之間，每相鄰兩所述連接塊以及內環(huán)軌道和外環(huán)軌道之間圍成槽口，所述滑車滑動設置在所述外環(huán)軌道上。優(yōu)選地，所述環(huán)形軌道與海平面的距離在8～10米，在所述環(huán)形軌道上設置犧牲陽極；所述滑車和環(huán)形軌道的接觸面之間為滾動摩擦；在滑車的外側設置用于固定所述系泊纜系統(tǒng)的板眼。優(yōu)選地，所述系泊纜系統(tǒng)包括連接在所述滑車上的平臺端防摩擦鏈，一端與所述平臺端防摩擦鏈連接且漂浮于海面上的漂浮尼龍纜，漂浮于海面上的支撐浮筒，連接在所述漂浮尼龍纜的另一端以及支撐浮筒上的油輪端防摩擦鏈，與所述油輪端防摩擦鏈連接的提纜，以及設置在所述提纜上的浮標。優(yōu)選地，在所述深海立柱式生產(chǎn)儲卸油平臺上設置用于卷繞漂浮軟管的滾筒系統(tǒng)，所述深海立柱式生產(chǎn)儲卸油平臺上設置保護通道，所述保護通道自所述滾筒系統(tǒng)的下方豎直向下穿過環(huán)形軌道并延伸至海面附近。優(yōu)選地，滾筒系統(tǒng)包括固定在所述深海立柱式生產(chǎn)儲卸油平臺的頂部的支架，轉動設置在所述支架上的滾筒，設置在所述支架上并驅動所述滾筒轉動的伺服電機，以及控制所述伺服電機運行的自動控制系統(tǒng)；所述自動控制系統(tǒng)包括軟管拉力傳感器、油輪GPS和中控計算機，所述軟管拉力傳感器設置在所述漂浮軟管上，用于實時采集所述漂浮軟管上的拉力信息，所述油輪GPS設置在所述穿梭油輪上，用于實時獲取所述穿梭油輪的位置信息；所述中控計算機設置在所述深海立柱式生產(chǎn)儲卸油平臺上，所述軟管拉力傳感器和油輪GPS均與所述中控計算機連接，所述中控計算機根據(jù)所述軟管拉力傳感器和油輪GPS傳來的信號控制所述伺服電機的正反轉。優(yōu)選地，所述軟管拉力傳感器設置在所述漂浮軟管的中部，在位于所述軟管拉力傳感器兩側的所述漂浮軟管上各設置遠程控制閥門，所述遠程控制閥門與中控所述計算機連接。優(yōu)選地，所述保護通道包括鋼制保護管，以及設置在所述鋼制保護管的下游端的喇叭口。優(yōu)選地，在靠近海面附近的深海立柱式生產(chǎn)儲卸油平臺的外部設置防碰墊或支架，防碰墊采用較軟的橡膠材料制成；所述漂移軟管(600)大于500米。本專利技術采用以上技術方案，其具有如下優(yōu)點：本專利技術提出的用于深海立柱式生產(chǎn)儲卸油平臺的外輸裝置，在深海立柱式生產(chǎn)儲卸油平臺上設置環(huán)形軌道，環(huán)形軌道上設置有滑車，穿梭油輪通過系統(tǒng)纜系統(tǒng)與滑車連接，滑車能夠沿環(huán)形軌道的周向自由滑動，進而使得穿梭油輪始繞平臺自由旋轉，穿梭油輪始終位于平臺的下風向和背浪向，從本質上杜絕油輪與平臺相撞的可能，保證外輸過程具有足夠的安全性；此外，該系統(tǒng)不需要增加單點浮筒和動力定位穿梭油輪，大大降低投入成本；裝置使用及維護與傳統(tǒng)的單點FPSO串靠外輸系統(tǒng)類似，提油操作快捷方便，且方便維護和保養(yǎng)，大多數(shù)海上平臺和穿梭油輪上的工作人員都能熟練掌握；總的來說，整個裝置具有操作安全性、經(jīng)濟性高且維護方便等優(yōu)勢，能夠為原油開發(fā)提高裝備基礎。附圖說明圖1是典型的深海立柱式生產(chǎn)儲卸油平臺的示意圖；圖2是深海立柱式生產(chǎn)儲卸油平臺利用單點浮筒進行原油外輸?shù)慕Y構示意圖；圖3是圖2的俯視結構示意圖；圖4是深海立柱式生產(chǎn)儲卸油平臺利用“傳統(tǒng)串靠+拖輪輔助”方式進行外輸?shù)慕Y構示意圖；圖5是圖4的俯視結構示意圖；圖本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
1.一種用于深海立柱式生產(chǎn)儲卸油平臺的外輸裝置，其特征在于：包括環(huán)形軌道(1)、滑車(2)、系泊纜系統(tǒng)(3)、穿梭油輪(500)和漂浮軟管(600)；所述環(huán)形軌道(1)位于海面以上，并通過桁架固定在深海立柱式生產(chǎn)儲卸油平臺(100)上；所述滑車(2)安裝在所述環(huán)形軌道(1)上，并能夠沿所述環(huán)形軌道(1)的周向自由滑動；所述穿梭油輪(500)漂浮在海面上，并通過所述系泊纜系統(tǒng)(3)與所述滑車(2)連接，所述漂浮軟管(600)連接在所述深海立柱式生產(chǎn)儲卸油平臺(100)和穿梭油輪(500)之間，用于輸送原油。/n

【技術特征摘要】
1.一種用于深海立柱式生產(chǎn)儲卸油平臺的外輸裝置，其特征在于：包括環(huán)形軌道(1)、滑車(2)、系泊纜系統(tǒng)(3)、穿梭油輪(500)和漂浮軟管(600)；所述環(huán)形軌道(1)位于海面以上，并通過桁架固定在深海立柱式生產(chǎn)儲卸油平臺(100)上；所述滑車(2)安裝在所述環(huán)形軌道(1)上，并能夠沿所述環(huán)形軌道(1)的周向自由滑動；所述穿梭油輪(500)漂浮在海面上，并通過所述系泊纜系統(tǒng)(3)與所述滑車(2)連接，所述漂浮軟管(600)連接在所述深海立柱式生產(chǎn)儲卸油平臺(100)和穿梭油輪(500)之間，用于輸送原油。


2.如權利要求1所述的一種用于深海立柱式生產(chǎn)儲卸油平臺的外輸裝置，其特征在于：所述環(huán)形軌道(1)為由繞圓周方向順次連接的多個弧形軌道構成，相鄰兩所述弧形軌道之間為可拆卸連接。


3.如權利要求1所述的一種用于深海立柱式生產(chǎn)儲卸油平臺的外輸裝置，其特征在于：所述環(huán)形軌道(1)包括內環(huán)軌道(11)、外環(huán)軌道(12)和連接塊(13)，所述外環(huán)軌道(12)套設在所述內環(huán)軌道(11)的外部，在所述內環(huán)軌道(11)和外環(huán)軌道(12)之間且沿所述環(huán)形軌道(1)的圓周方向間隔分布多個所述連接塊(13)，每一所述連接塊(13)固定連接在所述內環(huán)軌道(11)和所述外環(huán)軌道(12)之間，每相鄰兩所述連接塊(13)以及內環(huán)軌道(11)和外環(huán)軌道(12)之間圍成槽口(14)，所述滑車(2)滑動設置在所述外環(huán)軌道(12)上。


4.如權利要求1所述的一種用于深海立柱式生產(chǎn)儲卸油平臺的外輸裝置，其特征在于：所述環(huán)形軌道(1)與海平面的距離在8～10米，在所述環(huán)形軌道(1)上設置犧牲陽極；所述滑車(2)和環(huán)形軌道(1)的接觸面之間為滾動摩擦；在滑車(2)的外側設置用于固定所述系泊纜系統(tǒng)(3)的板眼。


5.如權利要求1所述的一種用于深海立柱式生產(chǎn)儲卸油平臺的外輸裝置，其特征在于：所述系泊纜系統(tǒng)(3)包括連接在所述滑車(2)上的平臺端防摩擦鏈(31)，一端與所述平臺端防摩擦鏈(31)連接且漂浮于海面上的漂浮尼龍纜(32)，漂浮于海面上的支撐浮筒(33)，連接在所述漂浮尼龍纜(32)的另一端以及支撐浮筒(33)上的油輪端防摩擦鏈(34)，與所...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：王春升，許鑫，石云，王晉，陳國龍，程展，付東明，朱為全，
申請(專利權)人：中國海洋石油集團有限公司，中海油研究總院有限責任公司，北京高泰深海技術有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：北京;11