一種深海水中儲(chǔ)油與外輸系統(tǒng)技術(shù)方案

本實(shí)用新型專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)了一種深海水中儲(chǔ)油與外輸系統(tǒng)，包括水中儲(chǔ)油罐、旋轉(zhuǎn)接頭、張力纜繩、樁基、系泊纜繩、進(jìn)油軟管、輸油軟管和導(dǎo)航定位浮筒。水中儲(chǔ)油罐位于海面下50-150m，通過(guò)張力纜繩系泊在位于海底的樁基上；旋轉(zhuǎn)接頭位于水中儲(chǔ)油罐的頂部，進(jìn)油軟管一端與水中儲(chǔ)油罐連接，另一端與海面浮式生產(chǎn)設(shè)施連接；系泊纜繩和輸油軟管的一端與旋轉(zhuǎn)接頭連接，另一端與穿梭油輪連接；導(dǎo)航定位浮筒A對(duì)穿梭油輪進(jìn)行導(dǎo)航系泊，導(dǎo)航定位浮筒B對(duì)海面浮式生產(chǎn)設(shè)施進(jìn)行導(dǎo)航連接。本實(shí)用新型專(zhuān)利技術(shù)將儲(chǔ)油系統(tǒng)從現(xiàn)有的海面浮式生產(chǎn)設(shè)施中剝離，簡(jiǎn)化了海面浮式生產(chǎn)設(shè)施的設(shè)計(jì)與建造難度，降低了建造成本；排除了與穿梭油輪碰撞風(fēng)險(xiǎn)，安全性和穩(wěn)定性高。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及海洋工程領(lǐng)域，特別涉及一種深海水中儲(chǔ)油與外輸系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
深海石油開(kāi)發(fā)的最終目的是將海底的石油資源開(kāi)采出來(lái)，外輸至海岸終端，并進(jìn)一步分輸至石油銷(xiāo)售市場(chǎng)。目前，深海油田原油的外輸主要通過(guò)穿梭油輪來(lái)完成。由于穿梭油輪的作業(yè)受海洋環(huán)境影響較大，以及穿梭油輪需要進(jìn)行定期的休養(yǎng)和維護(hù)，這將導(dǎo)致穿梭油輪無(wú)法按計(jì)劃完成海上的提油作業(yè)；與此同時(shí)，海上的石油生產(chǎn)設(shè)施可能會(huì)由于缺乏足夠的儲(chǔ)油空間而無(wú)法進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)。因此，深海原油資源的經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)存在著油田連續(xù)生產(chǎn)和原油間斷外輸之間的矛盾。 傳統(tǒng)的海上儲(chǔ)油設(shè)施主要是海面浮式生產(chǎn)設(shè)施內(nèi)置的儲(chǔ)油艙或單獨(dú)的儲(chǔ)油輪。然而，將儲(chǔ)油艙內(nèi)置在海面浮式生產(chǎn)設(shè)施之中，會(huì)極大地增加海面浮式生產(chǎn)設(shè)施的主體結(jié)構(gòu)，從而增加其主體結(jié)構(gòu)的建造難度與建造成本；使用單獨(dú)的儲(chǔ)油輪進(jìn)行海上石油的存儲(chǔ)與外輸作業(yè)，容易受到惡劣海洋環(huán)境的影響而中斷，從而導(dǎo)致海面浮式生產(chǎn)設(shè)施無(wú)法進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)。此外，深海油田的原油外輸作業(yè)屬于高風(fēng)險(xiǎn)的海上作業(yè)，現(xiàn)行的穿梭油輪的系泊工藝使得穿梭油輪易與海面浮式生產(chǎn)設(shè)施及相關(guān)工作船發(fā)生碰撞；同時(shí)，原油外輸系統(tǒng)自動(dòng)化程度低，相關(guān)設(shè)備占據(jù)海面浮式生產(chǎn)設(shè)施的空間較大，原油外輸作業(yè)前期的準(zhǔn)備工作繁復(fù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
專(zhuān)利技術(shù)目的為解決現(xiàn)有深海油田開(kāi)發(fā)中原油存儲(chǔ)和外輸作業(yè)時(shí)遇到的上述問(wèn)題，本技術(shù)提供一種深海水中儲(chǔ)油與外輸系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠方便地進(jìn)行深海油田的原油存儲(chǔ)和外輸作業(yè)，不受海面惡劣環(huán)境的影響，同時(shí)該系統(tǒng)可為穿梭油輪提供單點(diǎn)系泊，進(jìn)而極大地降低了現(xiàn)有深海油田原油外輸作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)并簡(jiǎn)化原油外輸工藝。采用的技術(shù)方案提供了一種深海水中儲(chǔ)油與外輸系統(tǒng)，包括水中儲(chǔ)油罐10、張力纜繩3、樁基4、進(jìn)油軟管12、輸油軟管14，所述水中儲(chǔ)油罐10位于海面26下，其通過(guò)張力纜繩3系泊在位于海床27的樁基4上；進(jìn)油軟管12 —端與海面浮式生產(chǎn)設(shè)施連接，另一端與水中儲(chǔ)油罐10連接；輸油軟管14 一端與水中儲(chǔ)油罐10連接，另一端與穿梭油輪30連接。其中，深海水中儲(chǔ)油與外輸系統(tǒng)進(jìn)一步包括旋轉(zhuǎn)接頭15及系泊纜繩16 ;旋轉(zhuǎn)接頭15設(shè)置于水中儲(chǔ)油罐10的頂部，系泊纜繩16 —端與旋轉(zhuǎn)接頭15相連接，另一端與穿梭油輪30連接，輸油軟管14 一端與旋轉(zhuǎn)接頭15相連接，另一端與穿梭油輪30連接，且系泊纜繩16的長(zhǎng)度要短于輸油軟管14的長(zhǎng)度。其中，海面26上漂浮有兩類(lèi)導(dǎo)航定位浮筒，導(dǎo)航定位浮筒A與輸油軟管14和系泊纜繩16連接的；導(dǎo)航定位浮筒B與進(jìn)油軟管12連接的，導(dǎo)航定位浮筒上設(shè)有導(dǎo)航信號(hào)燈。其中，水中儲(chǔ)油罐10位于海面26下50-150m。有益效果1、本技術(shù)是全新一代的水中儲(chǔ)油和外輸系統(tǒng)，水中儲(chǔ)油罐張力系泊在海床上，受海面處風(fēng)浪力影響小，安全性和穩(wěn)定性高，適于在深海環(huán)境下的惡劣海況作業(yè)；同時(shí)排除了穿梭油輪與水中儲(chǔ)油罐碰撞的風(fēng)險(xiǎn)。2、本技術(shù)將儲(chǔ)油系統(tǒng)從現(xiàn)有的海面浮式生產(chǎn)設(shè)施中剝離，簡(jiǎn)化了現(xiàn)有海面浮式生產(chǎn)設(shè)施的設(shè)計(jì)與建造難度，從而降低了海面浮式生產(chǎn)設(shè)施的建造成本。3、本技術(shù)原油外輸作業(yè)的操作工藝簡(jiǎn)便，系纜、解纜以及收放軟管的工作均簡(jiǎn)便。附圖說(shuō)明圖I為本技術(shù)一種深海水中儲(chǔ)油與外輸系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本技術(shù)一種深海水中儲(chǔ)油與外輸系統(tǒng)作業(yè)的整體結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖和以張力腿平臺(tái)為海面浮式生產(chǎn)設(shè)施的實(shí)施例對(duì)本技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。附圖標(biāo)識(shí)3_張力纜繩，4-樁基，10-水中儲(chǔ)油罐，12-進(jìn)油軟管，14-輸油軟管，15-旋轉(zhuǎn)接頭，16-系泊纜繩，17-導(dǎo)航定位浮筒A，18-導(dǎo)航定位浮筒B，26-海面，27-海床，30-穿梭油輪，35-張力腿平臺(tái)。本技術(shù)的一種深海水中儲(chǔ)油與外輸系統(tǒng)，包括水中儲(chǔ)油罐10、張力纜繩3、樁基4、進(jìn)油軟管12、輸油軟管14，水中儲(chǔ)油罐10位于海面26下，以避開(kāi)海面26下的紊流區(qū)，同時(shí)使得水中儲(chǔ)油罐10幾乎不受近海面26處巨大風(fēng)浪力的影響，為原油的儲(chǔ)存和外輸作業(yè)提供一個(gè)相對(duì)平穩(wěn)安全的工作環(huán)境；水中儲(chǔ)油罐10通過(guò)張力纜繩3系泊在位于海床27的樁基4上，水中儲(chǔ)油罐10通過(guò)預(yù)設(shè)定的剩余浮力對(duì)張力纜繩3進(jìn)行張緊，從而使得水中儲(chǔ)油罐10具有較好的運(yùn)動(dòng)性能。張力纜繩3的數(shù)目可為三根或六根，依據(jù)水中儲(chǔ)油罐10的外形及相關(guān)的設(shè)計(jì)要求確定，附圖I和附圖2為采用三根張力纜繩3和三個(gè)樁基4對(duì)水中儲(chǔ)油罐10進(jìn)行系泊定位，為圖示清楚只畫(huà)出了兩根張力纜繩3和兩個(gè)樁基4。進(jìn)油軟管12 一端與張力腿平臺(tái)35連接，另一端與水中儲(chǔ)油罐10連接；輸油軟管14 一端與水中儲(chǔ)油罐10連接，另一端與穿梭油輪30連接。所述深海水中儲(chǔ)油與外輸系統(tǒng)進(jìn)一步包括旋轉(zhuǎn)接頭15及系泊纜繩16 ;旋轉(zhuǎn)接頭15設(shè)置于水中儲(chǔ)油罐10的頂部，可圍繞水中儲(chǔ)油罐10上部的固定部分旋轉(zhuǎn)；系泊纜繩16一端與旋轉(zhuǎn)接頭15相連接,另一端與穿梭油輪30,連接當(dāng)海面風(fēng)浪變化時(shí),穿梭油輪30在在系泊纜繩16的系泊力作用下，可圍繞旋轉(zhuǎn)接頭15在一個(gè)平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使得穿梭油輪30的運(yùn)動(dòng)和系泊載荷減小到最低限度；輸油軟管14 一端與旋轉(zhuǎn)接頭15相連接，另一端與穿梭油輪30連接，且系泊纜繩16的長(zhǎng)度要短于輸油軟管14的長(zhǎng)度，以避免輸油軟管14承擔(dān)對(duì)穿梭油輪30的系泊力，從而造成輸油軟管14的損壞。所述海面26上漂浮有兩類(lèi)導(dǎo)航定位浮筒，導(dǎo)航定位浮筒A與輸油軟管14和系泊纜繩16連接的；導(dǎo)航定位浮筒B與進(jìn)油軟管12連接的，導(dǎo)航定位浮筒上設(shè)有導(dǎo)航信號(hào)燈。所述進(jìn)油軟管12 —端與水中儲(chǔ)油罐10連接，另一端與導(dǎo)航定位浮筒B18連接，導(dǎo)航定位浮筒B18簡(jiǎn)化了進(jìn)油軟管12與張力腿平臺(tái)35的連接工藝。輸油軟管14 一端與旋轉(zhuǎn)接頭15連接，另一端與導(dǎo)航定位浮筒A17連接；導(dǎo)航浮筒A17簡(jiǎn)化了輸油軟管14和系泊纜繩16與穿梭油輪30的連接工藝。 所述水中儲(chǔ)油罐10位于海面26下50-150m。本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種深海水中儲(chǔ)油與外輸系統(tǒng)，其特征在于，所述一種深海水中儲(chǔ)油與外輸系統(tǒng)包括水中儲(chǔ)油罐（10）、張力纜繩（3）、樁基（4）、進(jìn)油軟管（12）、輸油軟管（14），所述水中儲(chǔ)油罐（10）位于海面（26）下,其通過(guò)張力纜繩（3）系泊在位于海床（27）的樁基（4）上；進(jìn)油軟管（12）一端與海面浮式生產(chǎn)設(shè)施連接，另一端與水中儲(chǔ)油罐（10）連接；輸油軟管（14）一端與水中儲(chǔ)油罐（10）連接，另一端與穿梭油輪（30）連接。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種深海水中儲(chǔ)油與外輸系統(tǒng),其特征在于,所述一種深海水中儲(chǔ)油與外輸系統(tǒng)包括水中儲(chǔ)油罐(10)、張力纜繩(3)、樁基(4)、進(jìn)油軟管(12)、輸油軟管(14)，所述水中儲(chǔ)油罐(10)位于海面(26)下，其通過(guò)張力纜繩(3)系泊在位于海床(27)的樁基(4)上；進(jìn)油軟管(12)—端與海面浮式生產(chǎn)設(shè)施連接，另一端與水中儲(chǔ)油罐(10)連接；輸油軟管(14)一端與水中儲(chǔ)油罐(10)連接，另一端與穿梭油輪(30)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種深海水中儲(chǔ)油與外輸系統(tǒng)，其特征在于，所述深海水中儲(chǔ)油與外輸系統(tǒng)進(jìn)一步包括旋轉(zhuǎn)接頭(15)及系泊纜繩(16);旋轉(zhuǎn)接頭(15)設(shè)置于水中儲(chǔ)油罐...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：黃一，甄興偉，張崎，劉剛，李紅霞，王文華，陳景杰，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：大連理工大學(xué)，
類(lèi)型：實(shí)用新型
國(guó)別省市：