FPSO

FPSO

FPSO(Floating Production Storage and Offloading),即浮式生產儲油卸油裝置,可對原油進行初步加工並儲存,被稱為"海上石油工廠"。FPSO主要由船體、負責油氣生產處理的上部模組和水下單點系泊系統三部分組成,一般適用於20~2000米不同水深和各種環境的海況,通過固定式單點或懸鏈式單點系泊系統固定在海上,可隨風、浪和水流的作用進行360度全方位的自由鏇轉,規避風浪帶來的破壞力。FPSO通常與鑽油平台或海底採油系統組成一個完整的採油、原油處理、儲油和卸油系統,其作業原理是﹕通過海底輸油管線接受從海底油井中采出的原油,並在船上進行處理,然後儲存在貨油艙內,最後通過卸載系統輸往穿梭油輪(SHUTTLE TANKER)。

簡介

FPSO(Floating Production Storage and Offloading),即浮式生產儲油卸油裝置,可對原油進行初步加工並儲存,被稱為"海上石油工廠"。

FPSO即Floating Production Storage and Offloading,中文是海上浮式生產儲油船。FPSO是對開採的石油進行油氣分離、處理含油污水、動力發電、供熱、原油產品的儲存和運輸,集人員居住與生產指揮系統於一體的綜合性的大型海上石油生產基地。與其他形式石油生產平台相比,FPSO具有抗風浪能力強、適應水深範圍廣、儲/卸油能力大,以及可轉移、重複使用的優點,廣泛適合於遠離海岸的深海、淺海海域及邊際油田的開發,已成為海上油氣田開發的主流生產方式。

浮式天然氣液化船(Floating Liquid Natural Gas,簡稱FLNG)是近年來海洋工程界提出的,集海上天然氣/石油氣的液化、儲存和裝卸為一體的新型FPSO裝置。

作用

它集生產處理、儲存外輸及生活、動力供應於一體,油氣生產裝置系統複雜程度和價格遠遠高出同噸位油船,FPSO裝置作為海洋油氣開發系統的組成部分,一般與水下採油裝置和穿梭油船組成一套完整的生產系統,是目前海洋工程船舶中的高技術產品。同時它還具有高投資、高風險、高回報的海洋工程特點。

FPSO儼然一座“海上油氣加工廠”把來自油井的油氣水等混合液經過加工處理成合格的原油或天然氣,成品原油儲存在貨油艙,到一定儲量時經過外輸系統輸送到穿梭油輪。FPSO系統----作為海上油氣生產設施,FPSO系統主要由系泊系統、載體系統、生產工藝系統及外輸系統組成,涵蓋了數十個子系統。作為集油氣生產、儲存及外輸功能於一身的FPSO具有高風險、高技術、高附加值、高投入、高回報的綜合性海洋工程特點。FPSO具有抗風浪能力強、適應水深範圍廣、儲/卸油能力大及可以轉移、重複使用等優點,廣泛適合於遠離海岸的深海、淺海海域及邊際油田的開發。

FPSO是上安裝了原油處理設備,有的FPSO有自航能力,有的則沒有採用單點系泊模式在海面上固定。FPSO通常與鑽油平台或海底採油系統組成一個完整的採油、原油處理、儲油和卸油系統,其作業原理是﹕通過海底輸油管線接受從海底油井中采出的原油,並在船上進行處理,然後儲存在貨油艙內,最後通過卸載系統輸往穿梭油輪(SHUTTLE TANKER)。

特點

FPSO始於20世紀70年代中期。它具有兩個特點:一是體型龐大,船體一般從5~30萬噸,一艘30萬噸的FPSO甲板面積相當於3個足球場。二是功能較多,FPSO集合了各種油田設施,對油氣水實施分離處理和原油儲存,故被稱為"海上工廠"、"油田心臟"。FPSO主要由船體、負責油氣生產處理的上部模組和水下單點系泊系統三部分組成,一般適用於20~2000米不同水深和各種環境的海況,通過固定式單點或懸鏈式單點系泊系統固定在海上,可隨風、浪和水流的作用進行360度全方位的自由鏇轉,規避風浪帶來的破壞力。

(1)生產系統投產快,投資低,若採用油船改裝成FPSO,優勢更為顯著。而且目前很容易找到船齡不高,工況適宜大型油船。

(2)甲板面積寬闊,承重能力與抗風浪環境能力強,便於生產設備布置;

(3)儲油能力大,船上原油可定期、安全、快速地通過卸油裝置卸入穿梭油船中運輸到岸上,穿梭油船不僅可與FPSO串聯,也可傍靠FPSO系泊。最新FPSO還具備了海上天然氣分離壓縮罐裝能力,提高了油田作業的經濟性。

(4)FPSO技術發展趨勢隨著科技發展和海上作業難度加大,海洋油氣開採工程裝備正在向大型化、自動化、專用化方面發展,同時國際海事組織(IMO)對涉海船舶產品的安全、環保等方面的要求也越來越嚴格。

中國的發展

中國船舶工業集團公司第708研究所(以下簡稱708所)是中國進行FPSO設計的主要單位,建造FPSO的主要造船廠有上海外高橋造船有限公司,上海滬東中華造船(集團)有限公司,上海江南造船廠,大連新船重工船廠等。FPSO的自主化程度已經很高,壓力容器、泵類、吊機、空壓機、鍋爐、應急/備用發電機、污水處理設備、消防救生設備、高低壓盤、電纜、普通儀表、單點主體部分,已經全部實現自主化,主發電機、大型流量計、中央控制系統設備、惰氣發生器、單點關鍵部件等仍依靠進口。

中國第一艘FPSO-52000噸"渤海友誼"號由708所設計、上海滬東中華造船(集團)有限公司建造,於1989年7月完工並投入海上油田生產。上海外高橋造船有限公司建造的30萬噸級FPSO"海洋石油117號",是中國承接噸位最大,造價最高,技術最新的FPSO,造價2.4億美元,日加工原油19萬桶、儲油量200萬桶。中國已經成為全球最大的FPSO製造與套用國,所擁有的FPSO數量與總噸位均居世界首位。

技術發展

模組化發展,周期縮短

早期建造FPSO基本上都是在船體結構建成後,在甲板上安裝各種生產設備、主電站和熱站等,建造一艘FPSO通常需要20個月或更長時間。目前,FPSO建造已開始採用了模組化生產工藝,船體結構和上部設施可以同時施工建造,使得FPSO建造周期可縮短至10-14個月。

系泊技術創新

新一代FPSO裝置的系泊多為轉塔式多點輻射狀系泊,有的還在艏艉配備多個側向推進器。多點系泊採用錨鏈和鋼纜相組合,也有採用高防腐蝕的高強度聚脂纖維和錨鏈相組合的方式;根據當前FPSO船體尺寸增大以及作業能力增強的特點,新建的FPSO也相應配備了強大的動力系統,並設計採用側推螺鏇槳技術以提高大尺寸船體在強風暴下的生存能力,確保正常航行時的快速性能。

降低油耗、循環利用

過去FPSO生產的原油主要靠穿梭油船外輸,油田中生產的天然氣在不值得鋪設海底管線的情況下,只能將價值昂貴的天然氣經分離處理後通過FPSO的火炬將其燒掉;現在,FPSO具有將天然氣處理並轉換成壓縮天然氣外輸能力,即將海上採集的天然氣壓縮後用罐裝,後用船舶外輸,或管道輸運。

石油生產能力不斷加強

2003年據《maritime—reporter and engineering news》雜誌報導,新加坡遠東利文斯頓船廠為挪威國家石油公司建造的”NORNE”號FPSO,原油日處理能力達到了3.5萬立方米(計22萬桶);2005年,大宇接獲了世界上規模最大的一艘FPSO船訂單,造價9.78億美元,該船可以儲存石油216萬桶,將在水深1400米的深海區作業。

新概念船

為了解決環境污染問題,提高FPSO系統的環保性能,世界上出現了LPGFPSO(浮式液化石油氣生產儲卸船)新概念船;如日本石川島播磨重工正在建造世界上第一艘LPGFPSO,一家瑞士公司已和日本三井重工及石川島播磨重工簽訂了該船單點系泊技術、採購及建造服務契約。另外,近海油氣工業界也在不斷進行探索,試圖把油氣鑽井設備併入FPSO,變為FDPSO。業內專家分析認為,隨著世界各國石油需求量的快速增長,新一代FPSO技術將不斷湧現。

浮式天然氣液化船(Floating Liquid Natural Gas,簡稱FLNG)是近年來海洋工程界提出的,集海上天然氣/石油氣的液化、儲存和裝卸為一體的新型FPSO裝置。

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