对接八棱台式浮式生产储油系统技术方案

本发明专利技术公开了一种对接八棱台式浮式生产储油系统，其浮体具有一个为八棱台的上部结构体和一个为正八棱台的下部结构体；组合状态下，所述上部结构体面积较小的底面与所述下部结构体面积较小的底面固定连接，形成连接面；所述上部结构体与下部结构体的轴位于同一直线上，上部结构物面积较大的底为浮式结构物的上甲板，下部结构物面积较大的底为浮式结构物处于水下的下底；所述连接面为浮式结构物的满载水线面。并且在此基础上配有系泊定位、油气生产、储存和外输等功能模块以构成新型浮式生产储油系统。所述浮体具有类似沙漏的外形特点，可以弥补传统浮式生产储油系统在耐波性能、强度疲劳和管线布置等方面的不足，扩展其功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及专利分类号B63船舶或其他水上船只；与船有关的设备B63B船舶或其他水上船只；船用设备B63B35/00适合于专门用途的船舶或类似的浮动结构B63B35/44浮式建筑物，水上舱库，水上钻井平台或水上车间，例如载有油水分离设备的。
技术介绍
在海洋工程领域，浮式生产储油装置(Floating Production StorageandOffloading system,简称FPS0)是集油气处理、储油与卸油、供热、发电、控制、生活功能为一体的海上油气处理系统，因其储油能力强和适用性广泛等优点，目前已逐渐成为世界海上油田开发的主流方式。通常，FPSO系统主要包括浮式主体、系泊定位、储油与外输、油气处理、生活等多种模块，是技术和资金密集的开发海洋石油的关键设施。其中，浮体外形决定FPSO的运动特性、结构强度、储油效率、建造成本、操作成本和安全性等性能。传统FPSO —般利用旧油船改造而成，或者遵循标准船舶理念设计和建造驳船型FPS0。但是，这种船型浮体外形存在如下一些局限和不足:1.传统船型FPSO的垂荡自然周期很难远离波能集中区域，垂荡运动幅度较大。此夕卜，船型FPSO对波浪的作用方向非常敏感，横向迎浪面积过大，因此横摇运动性能较差。这些都会严重影响FPSO各种设备与仪器的正常工作，以及生产原油的质量和人员的舒适性。2.虽然配置内转塔和流体接头的单点系泊系统能够使传统船型FPSO具有360ο全方位自由旋转的风向标效应，但是严重的首摇运动不仅会影响到许多作业的正常进行，而且还会严重磨损内转塔和流体接头，使其需要经常维修保养。因此，内转塔和流体接头自身昂贵的价格，以及潜在停工期的存在，都会大幅度增加生产成本。3.传统船型FPSO的纵向尺度较大，相应的纵向中拱和中垂弯曲载荷很大，使浮体容易遭受弯曲和疲劳破坏。特别对于旧船改装的FPS0，疲劳现象尤为严重。因此，为了满足强度和疲劳载荷的要求，一般要进行局部加强，从而增加了 FPSO的造价。4.传统船型FPSO的细长型浮体和甲板会增加众多功能模块之间连接管系的长度和布置难度，从而潜在地增加了建造和维护成本。此外，圆筒型FPSO主体为系泊于海底的浮式圆柱型结构。此类结构具有大规模储存和生产油气的能力、对风浪流的方向性不敏感、并且首摇运动幅值较小。但是，同时其性能存在诸多缺点:浮体垂荡运动幅度较大，容易引发涡激振动，甲板面积较小，居住和工作空间太近，不利于危险区与非危险区分离等。
技术实现思路
针对以上问题的提出，本专利技术提出了一种对接八棱台式浮式生产储油系统，其浮体具有一个为正八棱台的上部结构体和一个为正八棱台的下部结构体；组合状态下，所述上部结构体面积较小的底面与所述下部结构体面积较小的底面固定连接，形成连接面；所述上部结构体与下部结构体的轴位于同一直线上,上部结构体面积较大的底为浮式结构物的上甲板，下部结构物面积较大的底为浮式结构物处于水下的下底；所述连接面为浮式结构物的水线面。所述下部结构体的外表面连接有增加浮体纵/横摇阻尼的环形侧板。所述上部结构体的内部具有与其高度一致的中央舱I，在中央舱I的周边设有多个环绕该中央舱的水密舱，所述多个水密舱分别固定连接上部结构体外壳的内壁与中央舱I的外壁；下部结构体的内部具有与其高度一致的中央舱II，在中央舱II的四周设有多个环绕该中央舱II的水密舱，所述多个水密舱分别固定连接下部结构体外壳的内壁与中央舱II的外壁。所述相连通的中央舱I和中央舱II形成与海水相连通的月池，支持柔性、塔式和钢悬链式立管。多个设置于结构物主体外部的支撑柱，支撑柱的两端分别与所述上部结构体和下部结构体固定连接；所述每根支撑柱与结构物的轴位于同一平面。所述每根支撑柱的长度一致，所述多根支撑柱位于上结构体的固定端位于同一平面上，多跟支撑柱位于下结构体的固定端位于同一平面上；相邻的两根支撑柱构成一等腰三角形。所述浮式结构物为双壳结构。所述甲板上设有相互独立设置的生产模块和生活模块，所述生活模块位于甲板的一侧，包括生活办公楼和位于生活办公楼上方的直升机甲板；所述生产模块包括靠近生活模块，位于甲板中部的主发电机模块和热站模块；在甲板的另一侧，具有水处理模块和油气处理模块；在所述水处理模块和油气处理模块中间设置有火炬塔；在所述生活模块旁设置有吊车。所述水密舱包括与中央舱连接，作为储油舱室的内舱和连接内舱与结构物外壳的多功能外舱。所述浮体周围配有多点系泊系统，用以FPSO在各种海况下的锚泊定位。所述浮体一侧设置系泊缆绳和外输软管，用以连接穿梭油轮进行原油外输。由于采用了上述技术方案，本专利技术提供的对接八棱台式浮式生产储油系统，通过一种简单的结构实现了，与传统钻采平台相比具有较大的储油空间，与传统储油船式FPSO相比又具有较好的运动性能。所以，本专利技术提出的新型浮式生产储油系统有利于实现各种海域大规模油气的钻井、开采、储存、生产、加工和外输等多功能一体化，具有较好的经济效.、Mo附图说明为了更清楚地说明本专利技术的实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术所述对接八棱台式浮式生产储油系统的示意图图2为本专利技术上部甲板的生产和生活模块示意3为本专利技术浮体内部舱室分布示意图，其中图3A为本专利技术浮体的侧视3B为A-A截面示意3C为B-B截面示意4A和图4B为各种类型FPSO的水动力性能比较示意中1.满载水线面、2.上部结构体、3.下部结构体、4.上甲板、5.下底、6.支撑柱、7.环形侧板、8.生产和生活模块、9.直升机甲板、10.生活办公楼、11.主发电机模块、12.热站模块、13.水处理模块、14.油气处理模块、15.吊车、16.火炬塔、17.上部主甲板、18.月池、19.立管、20.水密舱、21.储油舱、22.多功能舱、23.多点系泊系统、24.系泊缆绳、25.外输软管、26.穿梭油轮。具体实施例方式为使本专利技术的实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚完整的描述:如图1所示:一种对接八棱台式浮式生产储油系统，主要分为两部分，一个为八棱台的上部结构体2和一个为正八棱台的下部结构体3。组合状态下，上部结构体2为一倒置的八棱台，即上底面积要大于下底面积；与之相反的，下部结构体3为一正置的正八棱台，即上底面积要小于下底面积。上部结构体2面积较小的下底与所述下部结构体3面积较小的上底相互对接，形成一个与甲板和下底相平行的连接面。当结构物处于水中时，该连接面为结构物主体的水线面或者满载水线面I。由于具有相对较小的水线面、外扩倾斜的水下侧面和相对水线面的大面积底面。从而能够有效的减少控制浮体的垂荡固有周期远离波谱高能频带，并且能够增大浮式结构物纵/横摇、垂荡运动在风浪频率段的阻尼和附加质量。相对于传统的浮式结构物，具有极佳的运动稳定性。实际生产过程中，可以不必限于所述的分为上下结构体的生成加工方法，也可以根据实际情况，一体成型。为了进一步增强对接八棱台式浮式生产储油系统在水中的运动稳定性，作为一个较佳的实施方式，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对接八棱台式浮式生产储油系统，其浮体具有一个为正八棱台的上部结构体和一个为正八棱台的下部结构体；组合状态下，所述上部结构体面积较小的底面与所述下部结构体面积较小的底面固定连接，形成连接面；所述上部结构体与下部结构体的轴位于同一直线上，上部结构体面积较大的底为浮式结构物的上甲板，下部结构物面积较大的底为浮式结构物处于水下的下底；所述连接面为浮式结构物的满载水线面。

【技术特征摘要】
1.一种对接八棱台式浮式生产储油系统，其浮体具有一个为正八棱台的上部结构体和一个为正八棱台的下部结构体；组合状态下，所述上部结构体面积较小的底面与所述下部结构体面积较小的底面固定连接，形成连接面；所述上部结构体与下部结构体的轴位于同一直线上，上部结构体面积较大的底为浮式结构物的上甲板，下部结构物面积较大的底为浮式结构物处于水下的下底；所述连接面为浮式结构物的满载水线面。2.根据权利要求1所述的对接八棱台式浮式生产储油系统，其特征还在于:所述下部结构体的外表面连接有增加浮体纵/横摇和垂荡阻尼的环形侧板。3.根据权利要求1所述的对接八棱台式浮式生产储油系统，其特征还在于:所述上部结构体的内部具有与其高度一致的中央舱I，在中央舱I的周边设有多个环绕该中央舱的水密舱，所述多个水密舱分别固定连接上部结构体外壳的内壁与中央舱I的外壁； 下部结构体的内部具有与其高度一致的中央舱II，在中央舱II的四周设有多个环绕该中央舱II的水密舱，所述多个水密舱分别固定连接下部结构体外壳的内壁与中央舱II的外壁。4.根据权利要求3所述的对接八棱台式浮式生产储油系统，其特征还在于:所述相连通的中央舱I和中央舱II形成与海水相连通的月池，支持柔性、塔式和钢悬链式立管。5.根据权利要求1所述的对接八棱台式浮式生产储油系统，其特征还在于:具有多个设...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄一，王文华，姚宇鑫，刘刚，张琦，李红霞，陈景杰，翟刚军，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：