深海新型浮式生产钻井储油系统运动分析
2007-09-20陈矗立尤云祥
陈矗立,范 菊,尤云祥
(上海交通大学 船舶海洋与建筑工程学院,上海200030)
1 新型FPDSO概述
近年来,由于中等和浅海的开发技术已经成熟以及当今世界大部分地区的浅海油气资源已日趋减少,因而深海和超深海油气开发已成为海洋开发的热点和必然趋势[1]。张力腿平台(TLP)可用于1 000m左右的水深,但其结构复杂,造价高,对水深过于敏感,庞大的重力和浮力以及作用于平台上的水动力载荷使其不适于更深海域[2]。而FPSO则是一种费用低廉的油田开采装置,集生产、储油、外输多项功能于一身,俨然是海上大型石油加工厂,顺应了海洋事业发展的要求,尤其适用于那些缺少大规模管道网络的地区。
美国Novellent LLC公司结合传统FPSO和TLP的优点,建设性地提出将带有钻井功能的隐藏式立管浮箱SRV(sheltered riser vessel)技术应用于FPSO,以适应西非2 500m深海域的特殊环境,并称这种新型海洋结构物为浮式生产钻井储油系统(FPDSO),见图1。

图1 浮式生产钻井储油系统
其中,SRV设计理念的功能类似于TLP,利用紧绷状态下的立管产生的拉力和上部浮箱的剩余浮力获取平衡[3]。其主要特点包括:
1)SRV位于FPDSO船体甲板中央的月井中,采用了月井外加防护板的保护措施,减少了一切环境载荷对它的作用,也基本不受FPDSO船体运动的影响,使得垂荡运动大大减少。
2)SRV能为立管系统提供足够的张力,完全满足极端深水情况下干式完井采用所必须的各种要求,克服了传统生产平台功能单一的缺陷,更有利于深海钻井采油作业的实施。
3)SRV与FPDSO船体相互独立,彼此通过活动装置连接,其立管的张力荷载不会对PFDSO船体的载荷产生影响,而FPDSO船体的纵摇和横摇运动,特别是垂荡运动也基本不会造成SRV立管张力的改变。……
