一種雙月池浮式生產鑽井儲油船的製作方法
2023-06-18 04:28:11 2
專利名稱：一種雙月池浮式生產鑽井儲油船的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種海上石油和天然氣開發裝置，特別是關於一種雙月池浮式生產鑽 井儲油船(FDPSO)。
背景技術：
作為最重要的深海油氣開發裝備，浮式生產儲油船(FPSO)兼有生產和儲油的雙 重功能，具有適應水深範圍廣、抗風浪能力強、投資較省、見效快、可重複使用、風險小等特 點。隨著海洋油氣開發向深海進軍，市場對於海洋工程設備要求更加專業，功能要求更加齊 全，因此，對FPSO有更高的發展需求。其重要發展趨勢之一是海洋鑽井設備與FPSO融為一 體，將鑽井設備引入FPSO JiFPSO同時具備生產、儲油和採油的功能，即FDPS0。目前只有 歐洲少數的幾個油公司開發設計FDPS0，並且沒有形成一套完整的適合我國海洋油氣開發 的 FDPSO。
發明內容
針對上述問題，本發明的目的是提供一種集平臺的鑽井、採油及生產功能於一體 的、適合我國海洋油氣開發的雙月池浮式生產鑽井儲油船。為實現上述目的，本發明採取以下技術方案一種雙月池浮式生產鑽井儲油船，其 特徵在於它包括在船體主甲板區域、從艉到艏依次設置的工藝流程模塊、生產月池、鑽井 月池、鑽井支持模塊、動力模塊和生活區；以及動力定位系統和艉輸卸油裝置；所述工藝流 程模塊包括油、氣、水分離器；所述生產月池區域設置乾式採油樹和溼式採油樹裝置中的一 種；所述鑽井月池設置在船體的中部，所述鑽井月池處的船體上設置有鑽井通道，所述鑽井 通道的上部開口大，下部開口小；所述鑽井月池周圍設置有用於鑽井服務的艙室；所述鑽 井支持模塊包括井口模塊、固控模塊和泥漿模塊；所述井口模塊設置在船體的中心位置，其 包括設置在所述鑽井月池上的鑽臺，所述鑽臺上設置有井架，所述鑽臺的外周向設置有貓 道機；所述固控模塊設置在所述井口模塊的右舷、船體主甲板以上位置；所述泥漿模塊設 置在所述鑽井月池的前方，所述泥漿模塊的底層平面設置有泥漿池和高壓泥漿泵系統；所 述泥漿模塊的中間層右側設置有固井泵系統，中間層中部設置有泥漿混合系統，中間層左 側設置有集控室及變壓器室；所述泥漿模塊的頂層的開敞甲板設置有鑽杆和套管；所述動 力模塊包括若干發動機室，每個所述發電機室配備若干主發電機；每個所述發動機室的頂 部設置有LER貨櫃；所述生活區包括住宿區、更衣室、設備間、工作間、辦公室和中央控制 室，配備空調系統和直升機甲板；所述動力定位系統包括設置在所述生活區的位置測量系 統，設置在所述生活區及船體艏部和艉部的動力定位控制系統和執行機構；所述艉輸卸油 裝置設置在船體的艉部。所述船體上設置有若干吊機，所述吊機分別設置在所述泥漿模塊的右前部和左後 部、所述鑽臺的右後部、所述泥漿模塊頂部立管存儲區的左後部。所述生產月池的區域面積為20mX20m。
所述鑽井月池的區域面積為40mX20m。所述船體的總長為292. 25米，垂線間長275米，型寬50米，型深27米。本發明由於採取以上技術方案，其具有以下優點1、本發明在傳統的FPSO上設置 了鑽井月池和鑽井支持模塊，鑽井月池與生產月池相配合，使平臺除了具備生產和儲油功 能外，還具備探井、鑽井採油的功能。2、本發明在傳統的FPSO上設置了動力定位系統，動力 定位系統由布置在生活樓駕駛室內的位置測量系統、生活樓駕駛室及機艙內的動力定位控 制系統和艏艉區域的執行機構組成，使用動力定位系統可以確保FDPSO在颶風區作業不解 脫，增強了作業能力。3、本發明由於設置了鑽井月池和鑽井支持模塊，因此，在一個項目的 生命周期內能夠做定期的鑽井-完井、修井作業，不需要另外單獨的鑽井平臺及修井船。本 發明為集鑽井、採油、儲油和外輸為一體的多功能海洋工程設備，配備動力定位系統，具有 在全球範圍的深海和惡劣海況下作業的能力。
圖1是本發明主體結構示意2是本發明雙月池布置示意圖
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細的描述。如圖1所示，本發明在船體1的主甲板區域從艉到艏按功能區域劃分，依次設置有 工藝流程模塊2、生產月池3、鑽井月池4、鑽井支持模塊5、動力模塊6和生活區7 ；本發明 船體1上還設置有動力定位系統，甲板上設置有艉輸卸油裝置和若干吊機。本發明的工藝流程模塊2是一個整體模塊，其包括油、氣、水分離器。工藝流程模 塊的功能是將採出的原油通過油、氣、水分離器除去原油中的大部分氣、水，降低原油的含 水量，有效地處理分離出的氣體，進行原油穩定，最後將穩定後的原油輸送到船體1上的貨 油艙。本發明的生產月池3區域設置的裝置需要根據採用乾式採油樹或溼式採油樹的 生產流程方案確定。如採用乾式採油樹，則生產月池3區域應布置乾式採油樹、乾式採油樹 處理設備、各種管匯等。如採用溼式採油樹，則生產月池3區域應布置相關生產立管的處理 和服務設備及必需的管匯。生產月池3區域面積約20mX20m。本發明的鑽井月池4設置在船體1的中部，根據總體布局，鑽井月池4區域面積 約40mX 20m，月池上甲板淨開口尺寸約28. 4mX 9. 8m,月池底部淨開口尺寸約20mX 16m。 設置鑽井月池4時，需要在鑽井月池4處的船體1上增加鑽井通道，鑽井通道的型式為上 大下小，即在船體1的上部空間尺寸為40mX20m、船體1的底部空間尺寸為20mX20m，同 時在鑽井月池4附近設置有用於鑽井服務的艙室，如設置SUBSEA (水下)控制系統設備、 BOP(blowout preventer，石油鑽井裝置)控制單元、張力蓄能瓶組、鑽井液(如基油、鑽井 水)等。鑽井月池4能容納BOP/採油樹的處理系統，張力系統設備、水下BOP控制系統設 備等。為了確保本發明在鑽井時船體1的穩定性，需進行合理的重量分布，儘量使本發 明的重心位置接近鑽井月池4位置，同時通過動力定位系統對本發明水平面的三自由度運動，即縱蕩、橫蕩和首搖進行有效控制。由於生產月池和鑽井月池的設置，破壞了上層甲板和底部結構的連續性，對結構 總體強度產生很大影響，在開孔處非常容易產生應力集中。因此必須確保月池周邊的船體 結構具有足夠的剛性；尤其要特別注意保持周邊的縱向隔艙壁的結構連續性，保證甲板 和外板的開孔形狀能夠消除疲勞裂紋所產生的任何危險，開孔處的甲板和外板必須採用高 級別的鋼材。本發明的鑽井支持模塊5為模塊式結構，主要包括井口模塊、固控模塊、泥漿模 塊。井口模塊設置在船體1的中心位置，其包括設置在鑽井月池4上的鑽臺51，鑽臺 51距船體1的主甲板約20m。鑽臺51上設置有井架52及相關鑽井工藝設備。井架52高 度為76m。鑽臺51的外周向設置有貓道機，通過鑽臺51前部的貓道機可以輸送鑽管、套管 和海底採油管至鑽臺51 ；通過鑽臺51後部的貓道機可以輸送海底採油管連接件至鑽臺51。 井口模塊的功能包括排管、鑽井、完井、井控、隔水立管張力補償、防噴器組等的吊運和水下 施放，以及鑽井控制、水下防噴器組控制等。固控模塊設置在井口模塊的右舷、船體1主甲板以上位置，其主要功能為對井口 返回攜帶巖屑等雜質的泥漿進行淨化處理，以及把處理後的泥漿返回泥漿模塊的泥漿池中 進行混合處理，處理的巖屑進行收集轉移處理或進行進口回注處理；在使用重晶石混合的 重泥漿時，對返回的泥漿進行重晶石的分離、處理和回收。泥漿模塊設置在鑽井月池4前面的主甲板上，其分為三層，底層平面設置有泥漿 池和高壓泥漿泵系統；中間層右側設置有固井泵系統，中間層中部設置有泥漿混合系統，中 間層左側設置有集控室及變壓器室；頂層的開敞甲板設置有鑽杆和套管堆場及處理系統。 泥漿模塊的頂甲板用於鑽杆、套管的存儲和操作，以及其它鑽井器具的存放，泥漿模塊的主 要功能是進行鑽井液(用於鑽井)的配比、灌注和高壓泥漿的輸出。本發明的動力模塊6包括四個發動機室，每個發電機室配備兩臺主發電機和獨立 的相關設備和系統。每個發動機室的頂部設置有LER (Local Equipment Room，本地設備間) 貨櫃，LER房間設置有主配電板。動力模塊的排氣管路要避開生活區7的進風口和生活 區7直升機甲板上的排風口。本發明的生活區7分為八層，可滿足140人起居、娛樂、餐飲及船舶操作、控制、辦 公等要求。生活區包括住宿區、更衣室、設備間、工作間、辦公室和駕駛室，配備空調系統和 直升機甲板。一些存貯室和工作間布置在艏艉中間甲板和主甲板上。本發明的動力定位系統包括位置測量系統、動力定位控制系統和執行機構(推進 器)。位置測量系統設置在生活區7駕駛室內；動力定位控制系統設置在生活區7駕駛室 及船體1艏部和艉部的的推進器室內；執行機構(推進器)設置在船體的艏部和艉部的推 進器室內，且各布置4個。動力定位系統通過動力模塊6進行供電。動力定位系統的主要 原理是通過聲波等先進的測量技術，測出船體1在某個時刻的位置，通過計算機比較該時 刻船體1位置與基準位置的偏差，並根據當時外界風、浪、流等外界環境情況，通過計算機 計算出使船舶恢復到目標位置所需的力的大小和方向，並發信號給執行機構(推進器)，對 船舶上各推力器進行推力分配，進而使推進器產生相應的推力(力矩)，從而將船體1推回 原來的位置，達到定位的目的。
本發明的艉輸卸油裝置設置在船體1的艉部，通過艉輸卸油裝置能夠平穩的將儲 存的原油輸送到穿梭油輪中。本發明配備了四臺吊機一臺設置在鑽井支持模塊5中泥漿模塊的右前部，一臺 設置在泥漿模塊的左後部，一臺設置在鑽臺51的右後部，這三臺吊機的最大臂長為48m; 還有一臺是小型吊機，設置在泥漿模塊頂部立管存儲區的左後部，小型吊機的最大臂長為 30m，用於鑽管的吊運。本發明的工作流程為通過鑽井支持模塊5在鑽井月池4進行鑽井；通過生產月 池3中的海底輸油管線將採出的原油，輸送到工藝流程模塊2進行處理，然後把油儲存在船 體1上的貨油艙內，最後通過艉輸卸油裝置裝到穿梭油輪中。本發明鑽井儲油船的總長為292. 25米，垂線間長275米，型寬50米，型深27米，作 業吃水19. 5米，自存狀態吃水16. 5米，原油儲存能力 15萬噸(100萬桶)，最大甲板可變 載荷> 25000噸，定員140人，鑽具堆場區域面積 1400m2，隔水管存儲區域面積 700m2。本發明的主甲板載荷5. Ot/m2 ；生活區甲板載荷0. 35t/m2 ；一般存儲、工作間甲 板載荷1. 50t/m2 ；機艙和設備間甲板載荷1. 50t/m2 ；控制室和配電室甲板載荷1. 20t/m2 ； 甲板艙室和上層模塊區模塊的頂部甲板載荷0. 50t/m2 ；走道、樓梯和救生艇區域甲板載荷 0. 50t/m2 ；存放區、運輸加強的入口 /過道/存儲區甲板載荷2. 50t/m2 ；一般擱置和存儲區 甲板載荷2. 00t/m2 ；管路甲板/擱架甲板載荷2. 44t/m2 ；袋狀儲存區甲板載荷3. 17t/m2 ；鑽 井工具和部分存儲區甲板載荷1. 70t/m2 ；鑽井甲板載荷> 3. 00t/m2 ；BOP/海底樹和鑽井月 池甲板載荷5. 00t/m2 ；泥漿泵艙甲板載荷3. 17t/m2。上述各實施例僅用於說明本發明，其中各部件的結構、連接方式等都是可以有所 變化的，凡是在本發明技術方案的基礎上進行的等同變換和改進，均不應排除在本發明的 保護範圍之外。
權利要求
1.一種雙月池浮式生產鑽井儲油船，其特徵在於它包括在船體主甲板區域、從艉到 艏依次設置的工藝流程模塊、生產月池、鑽井月池、鑽井支持模塊、動力模塊和生活區；以及 動力定位系統和艉輸卸油裝置；所述工藝流程模塊包括油、氣、水分離器； 所述生產月池區域設置乾式採油樹和溼式採油樹裝置中的一種； 所述鑽井月池設置在船體的中部，所述鑽井月池處的船體上設置有鑽井通道，所述鑽 井通道的上部開口大，下部開口小；所述鑽井月池周圍設置有用於鑽井服務的艙室； 所述鑽井支持模塊包括井口模塊、固控模塊和泥漿模塊；所述井口模塊設置在船體的中心位置，其包括設置在所述鑽井月池上的鑽臺，所述鑽 臺上設置有井架，所述鑽臺的外周向設置有貓道機；所述固控模塊設置在所述井口模塊的右舷、船體主甲板以上位置； 所述泥漿模塊設置在所述鑽井月池的前方，所述泥漿模塊的底層平面設置有泥漿池和 高壓泥漿泵系統；所述泥漿模塊的中間層右側設置有固井泵系統，中間層中部設置有泥漿 混合系統，中間層左側設置有集控室及變壓器室；所述泥漿模塊的頂層的開敞甲板設置有 鑽杆和套管；所述動力模塊包括若干發動機室，每個所述發電機室配備若干主發電機；每個所述發 動機室的頂部設置有LER貨櫃；所述生活區包括住宿區、更衣室、設備間、工作間、辦公室和中央控制室，配備空調系統 和直升機甲板；所述動力定位系統包括設置在所述生活區的位置測量系統，設置在所述生活區及船體 艏部和艉部的動力定位控制系統和執行機構； 所述艉輸卸油裝置設置在船體的艉部。
2.如權利要求1所述的一種雙月池浮式生產鑽井儲油船，其特徵在於所述船體上設 置有若干吊機，所述吊機分別設置在所述泥漿模塊的右前部和左後部、所述鑽臺的右後部、 所述泥漿模塊頂部立管存儲區的左後部。
3.如權利要求1所述的一種雙月池浮式生產鑽井儲油船，其特徵在於所述生產月池 的區域面積為20mX20m。
4.如權利要求2所述的一種雙月池浮式生產鑽井儲油船，其特徵在於所述生產月池 的區域面積為20m X 20m。
5.如權利要求1或2或3或4所述的一種雙月池浮式生產鑽井儲油船，其特徵在於 所述鑽井月池的區域面積為40mX20m。
6.如權利要求1或2或3或4所述的一種雙月池浮式生產鑽井儲油船，其特徵在於 所述船體的總長為292. 25米，垂線間長275米，型寬50米，型深27米。
7.如權利要求5所述的一種雙月池浮式生產鑽井儲油船，其特徵在於所述船體的總 長為292. 25米，垂線間長275米，型寬50米，型深27米。
全文摘要
本發明涉及一種雙月池浮式生產鑽井儲油船，其特徵在於它包括在船體主甲板區域、從艉到艏依次設置的工藝流程模塊、生產月池、鑽井月池、鑽井支持模塊、動力模塊和生活區；以及動力定位系統和艉輸卸油裝置；工藝流程模塊包括油、氣、水分離器；生產月池區域設置乾式採油樹和溼式採油樹裝置中的一種；鑽井月池設置在船體的中部，鑽井月池處的船體上設置有鑽井通道，鑽井通道的上部開口大，下部開口小；鑽井支持模塊包括井口模塊、固控模塊和泥漿模塊；生活區包括住宿區、更衣室、設備間、工作間和中央控制室，配備空調系統和直升機甲板；動力定位系統包括設置在生活區的位置測量系統，設置在生活區及船體艏部和艉部的動力定位控制系統和執行機構；艉輸卸油裝置設置在船體的艉部。
文檔編號B63B35/44GK102092465SQ201110030949
公開日2011年6月15日 申請日期2011年1月28日 優先權日2011年1月28日
發明者傘立忠, 劉健, 喻西崇, 姜福洪, 孫德壯, 王世聖, 董慶輝, 謝彬, 郭洪生 申請人:中國海洋石油總公司, 中海石油研究中心, 大連船舶重工集團有限公司