毕业论文《浅议浮式生产储油船（FPSO）动力系统》.docx

青岛远洋船员职业学院毕业论文题 目 浅议浮式牛产储油船(FP9Q动力系统作 者 单伎名称 舟山中远船务机电工区指导教师 完成日期 2011年 5月 27日浅议浮式生产储油船（FPSO）动力系统摘要：FPSO 是 Floating Production Storage and Offloading 的英文缩写，即浮式生产储 油卸油装置，习惯上我们称之为浮式生产储油船它是集生产、储油、外输、生活、动力于 一体的多功能采油设施，是海洋石油开发中非常重要、也是最有应用前景的装备之一本文 通过FPSO简介和FPSO动力装置设计简述，描述整体的FPSO及动力装置的概况在以往经验 的基础上通过对系统进一步的研究和探索，分析总结设计原则，在分析设计原则最优化的思路上 提出平衡综合型的观点关键字：FPSO；总体设计分析；动力装置；海洋工程Analyze The Power Plant of FPSOAbstract: FPSO is the abbreviation for Floating Production, Storage and Offloading unit, It is a multifunctional vessel designed for offshore production and storage and offloading of oil or gas. Now FPSO is one of the most important equipment in the offshore oil and gas industry and has good future prospects. The article describes the whole FPSD and its power plant through a brief introduction. It studies and explores the main system based on experiences and summarizes of design principles, and tables an integrated and balanceable proposal after the analysis of system optimization.Key words: FPSO; Overall Design; Power Plant; Ocean Engineering目录1 前言 11.1研究工作的意义和目的 错误！未定义书签。

2 FPSO 简介 12. 1 FPSO主要系统 12. 2 FPSO 特点 22. 3 FPSO 功能 22. 4 FPSO主要优点 32. 5国外FPSO的发展及研制现状⑴ 32. 6国内FPSO的应用现状凹 42. 7当前FPSO的主要发展特点和趋势 63 FPSO动力装置系统概述 63.1动力装置的范围⑷ 63. 1. 1 FPSO的动力装置包括以下内容： 63. 2 FPSO动力装置概述 63. 2.1在设计上有以下一些特点 73. 2.2在设计上的主要要求包括以下内容 73. 2.3相关规范，公约和行业标准 73.3系泊和定位 73. 3. 1单点系泊系统 83. 3.2多点系泊装置 83. 3.3动力定位 103.4电力装置及系统 103. 4. 1电力装置 103. 4. 2电站配置的几种基本形式囚 103. 5热力装置及系统 123. 5. 1热力装置 123. 5.2供热系统分类和比较⑷ 133. 6原油的生产、储存和外输及相关系统^ 143. 6. 1原油的生产可以分为原油处理和含油水处理的系统 143.6.2原油的储存 153.6.3 FPSO外输卸油方式 153. 7生活系统和环保装置 173.8消防安全系统 173. &1安全系统 173. & 2危险性和操作性分析(HAZOP) 184 总结 19参考文献 20致谢 211 前言海洋是一个有待开发的巨大的资源宝库，它不仅富有水资源与生物资源，而且在海底蕴 藏着极为丰富的油气资源。

石油和天然气在能源结构中占有相当重要的地位当陆上油气资 源经过长期、大规模开发之后，世界范围内的油气勘探与开发己转向了广裹的海洋，并逐渐 形成了投资高、风险大、高新技术密集的能源工业新领域我国海域辽阔，其中大陆架面积 约有110万平方公里渤海、黄海、东海和南海都有大面积的沉积盆地，其中具有油气勘探 价值的面积在60万平方公里以上，预测的石油储量达250亿吨，这是我国海上石油天然气开 发的丰富资源基础FPS0作为海洋油气开采领域中风险较小，投资回报较为稳定的一种设备，应用前景极为 广阔，是我国海洋工程的一个高附加值产品我国的造船企业在国家的海上石油开发规划中 承担了重要任务同时，国际上FPSO市场日益广阔，由于我国已经成功建造了数条大型FPSO, 国外业主和设计公司也开始与我国的造船企业合作，订造超大型FPSO,为我国的造船企业施 展身手提供了舞台，也为我国的造船企业施展身手提供了舞台2 FPSO简介2. 1 FPSO主要系统FPSO外形类似油船（如图2 — 1所示），但其复杂程度要远远高于油船，主要由三个部分 组成：上部模块、船舶系统、系泊立管系统，涉及的复杂系统包括二十几个大类，例如：单 点锚泊系统、动力定位系统、油处理系统、废水处理系统、注水处理系统和直升机起降系统 等，这类系统在运动型船中很少遇到。

其他的惰性气体发生系统、消防救生系统、监控系统、 发电系统等都要高于运输型船舶的建造要求图2-1大连中远船务工程有限公司改装的FPSO2. 2 FPSO 特点FPSO的主要特点为机动性和运移性好，具有适应深水采油（与海底完井系统组合）的能 力、在深水域中较大的抗风浪能力、大产量的油气水生产处理能力和大的原油储存能力FPSO 可以与导管架井口平台组合，也可以与自升式钻采平台组合成为完整的海上采油、油气处理 和储油、卸油系统，但更主要的是用于深水采油，与海底采油系统（包括海底采油树、海底 注水井、海底管汇等）和穿梭油轮组合成为完整的深水采油、油气处理、原油储存和卸油系 统（如图2-2所示）浮式生产设施的应用已很普遍，在全世界已有100多艘FPSO正在操作 运行，甚至有取代固定式平台的趋势2. 3 FPSO 功能1） 兼有生产和储油的作用，是一座海上油气加工厂，具有小至几千立方米，大到几百 万立方米的油气处理能力2） 是一座储油轮，目前世界上正在服役的FPSO,其储油能力已达35万吨3） 适应能力强，可在20-lOOOm水深范围内工作4） 可省去外输海底管道，用穿梭油轮将商品油运往外地5） 设计重现期高（100年），抗风浪能力强，可长期系泊、连续工作。

6） 与“固定式导管架平台+海底管道”方案相比，具有投资省、见效快、可重复使用、 风险小等特点，特别适用于远离海岸的中、深海及边际油田的开发有人将FPSO列为近10 年来海上油气开发的主流方式，称之为海工装备中最耀眼的“明星”2. 4 FPSO主要优点随着海洋油气田的开发、生产向深海不断进入，FPSO与其他海洋钻井平台相比，优势明 显，主要表现在以下四个方面：1） 生产系统投产快，投资低，若采用油船改装成FPSO,优势更为显著而且目前很 容易找到船龄不高，工况适宜的大型油船2） 甲板面积宽阔，承重能力与抗风浪环境能力强，便于生产设备布置3） 储油能力大，船上原油可定期、安全、快速地通过卸油装置卸入穿梭油船中运输到 岸上，穿梭油船不仅可与FPSO串联，也可傍靠FPSO系泊最新FPSO还具备了海上天然气分 离压缩罐装能力4） 应用灵活，移动方便，其海上自航能力是其他海洋平台系统所不具备的，因此，FPSO 可根据作业需要和实际情况迅速转换工作海域和回厂检修2. 5国外FPSO的发展及研制现状⑷在国外，FPSO海工结构至今不过30多年的历史1976年壳牌石油公司用一艘59 0001 的旧油轮改装成了世界上第一艘FPSO, 1977年应用在地中海卡斯特利翁油田（西班牙近海）。

由于FPSO具有储油多、投资省、可转移等优点，所以得到迅速发展据资料统计，截止到2003-08,全世界投入运行和在建的FPSO为119艘（根据Penn Well 公司调查，FPSO的数量为137艘），其中旧船改造65艘，占54.6%；新建54艘，占45.4%, 截止到2003-09,全世界正在建造的FPSO有11艘，其中韩国现代重工为Exxon Mobil公司 建造的FPSO排水量达到了 3618万吨，至2009年，全世界投入运行FPSO有149艘目前FPSO的工作水深主要在100〜500 m,但随着采油工作水深的增加，大于500m工作 水深的FPSO将逐年增加由Roar Ramde和挪威海事技术公司联合设计、韩国现代重工施工 建造的Ramform Banff号FPSO工作水深达1 524 m（5 000英尺），属英国所有，由Conoco 公司作为操作者计划用于北海Banff/Kyle深水油田，其抗风浪能力为百年一遇，浪高可达 16. 76m （55 英尺）另一艘英国所有、工作水深达2 000m（6 560英尺）、堪称目前世界顶级采油水深的浮（船） 式生产储油卸油船，由Harland & Wolff负责全部设计和建造，由巴西国家石油公司承担操 作，用于深海海底完井系统组合的采油。

这些FPSO的适应风暴能力大都为50a或100a 一遇, 有相当数量属于非解脱型，即在大风暴来临时，仍然锚泊在采油原位而无需将船用液压连接 或脱卸机构快速解脱而避风浪目前在用的FPSO的原油储存能力在10X104~20X10W的占了大多数，最大原油储存 能力达到31.8 X 104 m3 ,因此船的主要尺寸也相当大，如巴西国家石油公司的巴油31、巴 油32、巴油33、巴油35、巴油37和FPSOVH、“N” kossa N KP号等FPSO,其长度达到344. 2m（l 130英尺），宽度达到54. 3m （178英尺），型深达到2& 3m （93英尺），最大吃水深度达到22m ； 日处理能力在5 000〜10 000m3的占了近1/2,最大日处理能力已超过30 000m3,其中，由 新加坡远东利文斯顿船厂（简称FELS）建造、挪威国家石油公司所有并操作使用的Norne号FPSO日处理能力达到3. 5X104 m3(220 000 bbl),生产水处理能力也较大，为19 900m3/d , 注水能力高达40 000 m3/do据《Quest Off shore Resources Inc》预测，今后还将有更多的FPSO投入建造，向更 深的水域、更大的储油能力发展，特别是2002年以后，海上气田开发出现了 LPG & FPSO、 LNG & FPSO等新技术，节省了敷设海底输气管道的巨额投资，使离岸遥远的气田开发具有了 商业价值。

2.6国内FPSO的应用现状図中国海洋石油总公司是国内目前惟一应用FPSO的公司1986年，我国北部湾油气开发 中首次采用了 FPSO,该FPSO由法国道达尔公司设计、新加坡胜宝旺船厂承建，由一艘载重 17xl04t的旧油轮改造而成，命名为“南海希望”号1989年，我国自行设计建造了第1艘FPSO,命名为“渤海友谊”号，该FPSO由中国船 舶工业公司第708研究所设计、上海沪东造船厂建造，采用软刚臂系泊方式，工作水深23m渤海友谊”号的成功设计与建造实现了国内浮式生产储油轮建造零的突破，且在。