專利名稱：對(duì)接圓臺(tái)式浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及專利分類號(hào)B63船舶或其他水上船只；與船有關(guān)的設(shè)備B63B船舶或其他水上船只；船用設(shè)備B63B35/00適合于專門用途的船舶或類似的浮動(dòng)結(jié)構(gòu)B63B35/44浮式建筑物，水上艙庫(kù)，水上鉆井平臺(tái)或水上車間，例如載有油水分離設(shè)備的。
背景技術(shù)：
在海洋工程領(lǐng)域，浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油裝置(Floating Production StorageandOffloading system,簡(jiǎn)稱FPS0)是集油氣處理、儲(chǔ)油與卸油、供熱、發(fā)電、控制、生活功能為一體的海上油氣處理系統(tǒng)，因其儲(chǔ)油能力強(qiáng)和適用性廣泛等優(yōu)點(diǎn)，目前已逐漸成為世界海上油田開發(fā)的主流方式。通常，F(xiàn)PSO系統(tǒng)主要包括浮式主體、系泊定位、儲(chǔ)油與外輸、油氣處理、生活等多種模塊，是技術(shù)和資金密集的開發(fā)海洋石油的關(guān)鍵設(shè)施。其中，浮體外形決定FPSO的運(yùn)動(dòng)特性、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、儲(chǔ)油效率、建造成本、操作成本和安全性等性能。傳統(tǒng)FPSO —般利用舊油船改造而成，或者遵循標(biāo)準(zhǔn)船舶理念設(shè)計(jì)和建造駁船型FPS0。但是，這種船型浮體外形存在如下一些局限和不足:1.傳統(tǒng)船型FPSO的垂蕩自然周期很難遠(yuǎn)離波能集中區(qū)域，垂蕩運(yùn)動(dòng)幅度較大。此夕卜，船型FPSO對(duì)波浪的作用方向非常敏感，橫向迎浪面積過大，因此橫搖運(yùn)動(dòng)性能較差。這些都會(huì)嚴(yán)重影響FPSO各種設(shè)備與儀器的正常工作，以及生產(chǎn)原油的質(zhì)量和人員的舒適性。2.雖然配置內(nèi)轉(zhuǎn)塔和流體接頭的單點(diǎn)系泊系統(tǒng)能夠使傳統(tǒng)船型FPSO具有360ο全方位自由旋轉(zhuǎn)的風(fēng)向標(biāo)效應(yīng)，但是嚴(yán)重的首搖運(yùn)動(dòng)不僅會(huì)影響到許多作業(yè)的正常進(jìn)行，而且還會(huì)嚴(yán)重磨損內(nèi)轉(zhuǎn)塔和流體接頭，使其需要經(jīng)常維修保養(yǎng)。因此，內(nèi)轉(zhuǎn)塔和流體接頭自身昂貴的價(jià)格，以及潛在停工期的存在，都會(huì)大幅度增加生產(chǎn)成本。3.傳統(tǒng)船型FPSO的縱向尺度較大，相應(yīng)的縱向中拱和中垂彎曲載荷很大，使浮體容易遭受彎曲和疲勞破壞。特別對(duì)于舊船改裝的FPS0，疲勞現(xiàn)象尤為嚴(yán)重。因此，為了滿足強(qiáng)度和疲勞載荷的要求，一般要進(jìn)行局部加強(qiáng)，從而增加了 FPSO的造價(jià)。4.傳統(tǒng)船型FPSO的細(xì)長(zhǎng)型浮體和甲板會(huì)增加眾多功能模塊之間連接管系的長(zhǎng)度和布置難度，從而潛在地增加了建造和維護(hù)成本。此外，圓筒型FPSO主體為系泊于海底的浮式圓柱型結(jié)構(gòu)。此類結(jié)構(gòu)具有大規(guī)模儲(chǔ)存和生產(chǎn)油氣的能力、對(duì)風(fēng)浪流的方向性不敏感、并且首搖運(yùn)動(dòng)幅值較小。但是，同時(shí)其性能存在諸多缺點(diǎn):浮體垂蕩運(yùn)動(dòng)幅度較大，容易引發(fā)渦激振動(dòng)，甲板面積較小，居住和工作空間太近，不利于危險(xiǎn)區(qū)與非危險(xiǎn)區(qū)分離等。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)以上問題的提出，本發(fā)明提出了一種對(duì)接圓臺(tái)式浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油系統(tǒng)，其浮體具有一個(gè)為圓臺(tái)的上部結(jié)構(gòu)體和一個(gè)為正圓臺(tái)的下部結(jié)構(gòu)體；組合狀態(tài)下，所述上部結(jié)構(gòu)體面積較小的底面與所述下部結(jié)構(gòu)體面積較小的底面固定連接，形成連接面；所述上部結(jié)構(gòu)體與下部結(jié)構(gòu)體的軸位于同一直線上，上部結(jié)構(gòu)體面積較大的底為浮式結(jié)構(gòu)物的上甲板，下部結(jié)構(gòu)物面積較大的底為浮式結(jié)構(gòu)物處于水下的下底；所述連接面為浮式結(jié)構(gòu)物的水線面。所述下部結(jié)構(gòu)體的外表面連接有增加浮體縱/橫搖和垂蕩阻尼的環(huán)形側(cè)板。所述上部結(jié)構(gòu)體的內(nèi)部具有與其高度一致的中央艙I，在中央艙I的周邊設(shè)有多個(gè)環(huán)繞該中央艙的水密艙，所述多個(gè)水密艙分別固定連接上部結(jié)構(gòu)體外殼的內(nèi)壁與中央艙I的外壁；下部結(jié)構(gòu)體的內(nèi)部具有與其高度一致的中央艙II，在中央艙II的四周設(shè)有多個(gè)環(huán)繞該中央艙的水密艙，所述多個(gè)水密艙分別固定連接下部結(jié)構(gòu)體外殼的內(nèi)壁與中央艙11的外壁。所述相連通的中央艙I和中央艙II形成與海水相連通的月池，支持柔性、塔式和鋼懸鏈?zhǔn)搅⒐堋６鄠€(gè)設(shè)置于結(jié)構(gòu)物主體外部的支撐柱，支撐柱的兩端分別與所述上部結(jié)構(gòu)體和下部結(jié)構(gòu)體固定連接；所述每根支撐柱與結(jié)構(gòu)物的軸位于同一平面。所述每根支撐柱的長(zhǎng)度一致，所述多根支撐柱位于上結(jié)構(gòu)體的固定端位于同一平面上，多跟支撐柱位于下結(jié)構(gòu)體的固定端位于同一平面上；相鄰的兩根支撐柱構(gòu)成一等腰三角形。所述浮式結(jié)構(gòu)物為雙殼結(jié)構(gòu)。所述甲板上設(shè)有相互獨(dú)立設(shè)置的生產(chǎn)模塊和生活模塊，所述生活模塊位于甲板的一側(cè)，包括生活辦公樓和位于生活辦公樓上方的直升機(jī)甲板；所述生產(chǎn)模塊包括靠近生活模塊，位于甲板中部的主發(fā)電機(jī)模塊和熱站模塊；在甲板的另一側(cè)，具有水處理模塊和油氣處理模塊；在所述水處理模塊和油氣處理模塊中間設(shè)置有火炬塔；在所述生活模塊旁設(shè)置有吊車。所述水密艙包括與中央艙連接，作為儲(chǔ)油艙室的內(nèi)艙和連接內(nèi)艙與結(jié)構(gòu)物外殼的多功能外艙。所述浮體周圍配有多點(diǎn)系泊系統(tǒng)，用以FPSO在各種海況下的錨泊定位。所述浮體一側(cè)設(shè)置系泊纜繩和外輸軟管，用以連接穿梭油輪進(jìn)行原油外輸。由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供的對(duì)接圓臺(tái)式浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油系統(tǒng)，通過一種簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了，與傳統(tǒng)鉆采平臺(tái)相比具有較大的儲(chǔ)油空間，與傳統(tǒng)儲(chǔ)油船式FPSO相比又具有較好的運(yùn)動(dòng)性能。所以，本發(fā)明提出的對(duì)接圓臺(tái)式浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油系統(tǒng)有利于實(shí)現(xiàn)各種海域大規(guī)模油氣的鉆井、開采、儲(chǔ)存、生產(chǎn)、加工和外輸?shù)榷喙δ芤惑w化，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。


為了更清楚地說明本發(fā)明的實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖做一簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明所述對(duì)接圓臺(tái)式浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油系統(tǒng)的示意圖
圖2為本發(fā)明上部甲板的生產(chǎn)和生活模塊示意3為本發(fā)明浮體內(nèi)部艙室分布示意圖，其中圖3A為本發(fā)明浮體的側(cè)視3B為A-A截面示意3C為B-B截面示意4A和圖4B為各種類型FPSO的水動(dòng)力性能比較示意中1.滿載水線面、2.上部結(jié)構(gòu)體、3.下部結(jié)構(gòu)體、4.上甲板、5.下底、6.支撐柱、7.環(huán)形側(cè)板、8.生產(chǎn)和生活模塊、9.直升機(jī)甲板、10.生活辦公樓、11.主發(fā)電機(jī)模塊、12.熱站模塊、13.水處理模塊、14.油氣處理模塊、15.吊車、16.火炬塔、17.上部主甲板、18.月池、19.立管、20.水密艙、21.儲(chǔ)油艙、22.多功能艙、23.多點(diǎn)系泊系統(tǒng)、24.系泊纜繩、25.外輸軟管、26.穿梭油輪。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚完整的描述:如圖1所示:一種對(duì)接圓臺(tái)式浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油系統(tǒng)，主要分為兩部分，一個(gè)為圓臺(tái)的上部結(jié)構(gòu)體2和一個(gè)為正圓臺(tái)的下部結(jié)構(gòu)體3。組合狀態(tài)下，上部結(jié)構(gòu)體2為一倒置的圓臺(tái)，即上底面積要大于下底面積；與之相反的，下部結(jié)構(gòu)體3為一正置的正圓臺(tái)，即上底面積要小于下底面積。上部結(jié)構(gòu)體2面積較小的下底與所述下部結(jié)構(gòu)體3面積較小的上底相互對(duì)接，形成一個(gè)與甲板和下底相平行的連接面。當(dāng)結(jié)構(gòu)物處于水中時(shí)，該連接面為結(jié)構(gòu)物主體的水線面或者滿載水線面I。由于具有相對(duì)較小的水線面、外擴(kuò)傾斜的水下側(cè)面和相對(duì)水線面的大面積底面。從而能夠有效的減少控制浮體的垂蕩固有周期遠(yuǎn)離波譜高能頻帶，并且能夠增大浮式結(jié)構(gòu)物縱/橫搖、垂蕩運(yùn)動(dòng)在風(fēng)浪頻率段的阻尼和附加質(zhì)量。相對(duì)于傳統(tǒng)的浮式結(jié)構(gòu)物，具有極佳的運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性。實(shí)際生產(chǎn)過程中，可以不必限于所述的分為上下結(jié)構(gòu)體的生成加工方法，也可以根據(jù)實(shí)際情況，一體成型。為了進(jìn)一步增強(qiáng)對(duì)接圓臺(tái)式浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油系統(tǒng)在水中的運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性，作為一個(gè)較佳的實(shí)施方式，在所述下部結(jié)構(gòu)物的外表面設(shè)有環(huán)形側(cè)板7，通常的該環(huán)形側(cè)板7為水平設(shè)置，在使用狀態(tài)下，該環(huán)形側(cè)板7位于水面以下，即與所述結(jié)構(gòu)物的其他平面相平行，也可根據(jù)實(shí)際不同海區(qū)的海況做出俯仰角度上的調(diào)整。環(huán)形側(cè)板結(jié)構(gòu)具有類似船體上的垂蕩板和舭龍骨的功用，能夠更有效抑制浮體在低頻涌浪頻率段的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)。與結(jié)構(gòu)物主體的形狀相結(jié)合使得本發(fā)明具有極佳的抗縱橫搖、垂蕩運(yùn)動(dòng)性能、較強(qiáng)的極端海洋環(huán)境適應(yīng)能力以及很高的作業(yè)有效性和安全性。進(jìn)一步的，為了增加浮式結(jié)構(gòu)物自身的強(qiáng)度，優(yōu)選的，本發(fā)明具有多個(gè)設(shè)置于結(jié)構(gòu)物主體外部的支撐柱6，通常的，多個(gè)支撐柱6呈對(duì)稱設(shè)置，即相對(duì)于浮式結(jié)構(gòu)物主體的中心軸呈對(duì)稱設(shè)置。每根支撐柱6的兩端分別與所述上部結(jié)構(gòu)體2和下部結(jié)構(gòu)體3固定連接且所述每根支撐柱6與結(jié)構(gòu)物的中心軸位于同一平面?？梢杂行У钠鸬皆鰪?qiáng)甲板的承載能力和提高浮體抗彎強(qiáng)度的作用。
所述支撐柱6的形狀與固定方式并不僅限于此，也可應(yīng)用其他的安裝固定方式，作為另一個(gè)較佳的實(shí)施方式，所述每根支撐柱6的長(zhǎng)度一致，所述多根支撐柱6位于上結(jié)構(gòu)體的固定端位于同一平面上，多跟支撐柱6位于下結(jié)構(gòu)體的固定端位于同一平面上；相鄰的兩根支撐柱6構(gòu)成一等腰三角形。所述的對(duì)接圓臺(tái)式浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油系統(tǒng)主要體現(xiàn)在外殼的形狀，在其內(nèi)部可設(shè)置多種的功能艙室，以滿足不同種類海上作業(yè)的不同要求。作為一個(gè)較佳的實(shí)施方式，所述上部結(jié)構(gòu)體的內(nèi)部具有與其高度一致的中央艙I，在中央艙I的周邊設(shè)有多個(gè)環(huán)繞該中央艙的水密艙20或多功能艙22，優(yōu)選的，所述多個(gè)水密艙20呈軸對(duì)稱設(shè)置。多個(gè)水密艙20分別固定連接上部結(jié)構(gòu)體外殼的內(nèi)壁與中央艙I的外壁；為結(jié)構(gòu)物的外殼提供支撐。進(jìn)一步的，由于本發(fā)明的特殊結(jié)構(gòu)，使得浮式結(jié)構(gòu)物的上甲板面積大于傳統(tǒng)的柱狀FPS0，可以在結(jié)構(gòu)物的上甲板上分區(qū)設(shè)置生產(chǎn)和生活區(qū)域，以滿足防火、防爆以及安全逃生等方面的要求。作為一個(gè)較佳的實(shí)施方式:甲板上設(shè)有相互獨(dú)立設(shè)置的生產(chǎn)模塊和生活模塊，所述生產(chǎn)模塊位于甲板的一偵牝包括生活辦公樓和位于生活辦公樓上方的直升機(jī)甲板。將所述生產(chǎn)模塊中安全系數(shù)較高的主發(fā)電機(jī)模塊和熱站模塊，設(shè)置在靠近生活模塊的位置，將安全系數(shù)較低的油氣處理模塊和火炬塔設(shè)置在主發(fā)電機(jī)和熱站模塊背向生活區(qū)域的一側(cè)，同時(shí)處于便于消防的考慮，在火炬塔附近設(shè)有水處理模塊，可以提供大量的消防用水。同樣的，下部結(jié)構(gòu)體的內(nèi)部具有與其高度一致的中央艙II，在中央艙II的四周設(shè)有多個(gè)環(huán)繞該中央艙的水密艙，所述多個(gè)水密艙分別固定連接下部結(jié)構(gòu)體外殼的內(nèi)壁與中央艙II的外壁，為下部結(jié)構(gòu)體的外殼提供支撐。進(jìn)一步地，為了能夠安裝鉆頭或立管等其他生產(chǎn)操作設(shè)備，優(yōu)選的，所述中央艙I和中央艙II在豎直方向上相連通，形成貫穿整個(gè)結(jié)構(gòu)物的月池18，以方便安裝相關(guān)設(shè)備。同時(shí)，由于所述月池與海水相連通，也可以進(jìn)一步的增強(qiáng)結(jié)構(gòu)物在水中的穩(wěn)定性。在工作時(shí)，月池內(nèi)可設(shè)置不同的管線和立管19，立管包括柔性立管(FR)、塔式立管(HTR)和鋼懸鏈立管(SCR)等多種形式的立管19。進(jìn)一步的，所述水密艙20包括內(nèi)艙和外艙，所述內(nèi)艙位于所述中央艙的周邊，夕卜艙位于內(nèi)艙的外圍，連接內(nèi)艙與結(jié)構(gòu)物外殼。優(yōu)選的，由于內(nèi)艙更靠近中央艙或月池18，方便連接各種石油管路，故所述內(nèi)艙通常為儲(chǔ)油艙。外艙則作為多功能艙室，可以依據(jù)需要設(shè)置成空壓機(jī)撬塊、公用風(fēng)罐、儀表風(fēng)罐、生活污水處理設(shè)備、淡水罐、消防泵房、機(jī)艙、熱媒油儲(chǔ)存、柴油罐柴油輸送泵、海水提升泵、海水過濾器等。此外，本發(fā)明還具有如下一些性能優(yōu)勢(shì):本發(fā)明的水下部分采用帶有一定外擴(kuò)傾角的側(cè)面設(shè)計(jì)。在具有足夠儲(chǔ)油量、良好耐波性能的基礎(chǔ)上，與SPAR和深吃水半潛式相比，本新型浮體吃水相對(duì)較淺，易于維修、遷移和拖航，而且可以用于淺水作業(yè)，應(yīng)用海域的適應(yīng)性更強(qiáng)。本發(fā)明具有相對(duì)較小的水線面，縱橫向特征長(zhǎng)度均相對(duì)較小，從而能夠降低波浪作用在結(jié)構(gòu)上的縱橫向中拱或中垂彎曲載荷。此外，由于發(fā)明具有“中間小、兩端大”的沙漏型結(jié)構(gòu)，浮體在任意方向都具有較高的中剖面模數(shù)，因此會(huì)進(jìn)一步增大結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，使結(jié)構(gòu)彎曲和疲勞應(yīng)力處于一個(gè)較低的水平。本發(fā)明的水下部分采用帶有一定外擴(kuò)傾角的側(cè)面設(shè)計(jì)。與相同水線面面積和排水體積的圓筒相比，本新型浮體具有更小的水下迎流面積。此外，外擴(kuò)傾斜側(cè)面有利于抑制渦激振動(dòng)的產(chǎn)生。因此，在相同海流環(huán)境下，本新型浮體會(huì)受到相對(duì)較小的流載荷作用。本發(fā)明的浮體外形為中心對(duì)稱外形，可以非常方便地在浮體中心處設(shè)立中央艙或月池，用來敷設(shè)管線，直接通往所有的液體艙，而在油、水艙中不再需要任何管線，大大簡(jiǎn)化了工程設(shè)計(jì)、建造和操作，可以節(jié)省管線和電纜等各種原材料。另一方面，由于新型浮體的各模塊結(jié)構(gòu)的相似程度高，適合采用模塊化建造工藝，因此降低了設(shè)計(jì)和建造的難度。此夕卜，根據(jù)對(duì)稱原理，可以將浮體對(duì)稱地分段，降低主體對(duì)建造船塢的要求，從而能夠給業(yè)主提供了更大的選擇空間。本發(fā)明采用帶有一定外擴(kuò)傾角的側(cè)面設(shè)計(jì)，能夠增加浮體傾斜時(shí)出水及入水楔形的體積靜矩。因此在保證滿足初穩(wěn)性的條件下，隨著傾斜角度的增大，此側(cè)面形狀能夠使得浮體復(fù)原力矩迅速增加，并且伴有較大的極限回復(fù)力矩和穩(wěn)性消失角。此外，傾斜側(cè)面設(shè)計(jì)配合環(huán)形側(cè)板結(jié)構(gòu)能夠極大地增加浮體縱橫搖的阻尼和附加質(zhì)量，從而能夠增加固有周期，降低運(yùn)動(dòng)幅度。所以在海上遇到風(fēng)浪的時(shí)候，新型浮體結(jié)構(gòu)即不會(huì)產(chǎn)生劇烈的搖擺，又能夠提供足夠的大傾角穩(wěn)性，具有適合深海環(huán)境的穩(wěn)性特征。另一方面，隨著吃水的降低，水下浮體的水線面尺寸和慣性矩不斷增加，能夠很好地彌補(bǔ)由于排水量和浮心高度減少所帶來的穩(wěn)性損失，所以本新型浮體能夠有效地提升不同載重狀況滿載、壓載等的穩(wěn)性，避免發(fā)生圓筒型FPSO或SPAR平臺(tái)垂蕩共振運(yùn)動(dòng)所帶來的失穩(wěn)現(xiàn)象。本發(fā)明采用雙層底、雙舷側(cè)結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)能夠加強(qiáng)新型浮體的主甲板和中央軸的混合剛性，有利于結(jié)構(gòu)的總縱強(qiáng)度。此外，在雙層底、雙舷側(cè)的內(nèi)部空間可以用作壓載水艙，在起到壓載作用的同時(shí)，也可以防止浮體發(fā)生破損溢油現(xiàn)象，確保生產(chǎn)作業(yè)的安全性和環(huán)保性。本發(fā)明采用單回轉(zhuǎn)體的外形設(shè)計(jì)。在具有良好穩(wěn)性和耐波性能的前提下，克服了由于雙體外形造成的吃水對(duì)載重量變化十分敏感、表面積過大、結(jié)構(gòu)較重的缺點(diǎn)。使得新型浮體的主體質(zhì)量相對(duì)較低，提高了有效載荷率，并且減少了鋼材的用量，降低了結(jié)構(gòu)的成本。本發(fā)明的水上部分采用帶有一定外擴(kuò)傾角的側(cè)面設(shè)計(jì)。在具有優(yōu)良的縱、橫搖和垂蕩運(yùn)動(dòng)性能的前提下，這種具有一定外飄的外形設(shè)計(jì)能夠降低新型浮體的波浪爬升高度，可以適當(dāng)?shù)販p少甲板上浪現(xiàn)象。此外，與相同水線面面積和容積的圓筒相比，倒圓臺(tái)浮體具有較小的迎風(fēng)面積和較低的受力作用點(diǎn)。因此，在相同海風(fēng)環(huán)境條件下，新型浮體所受風(fēng)載荷和風(fēng)傾力矩較小。本發(fā)明采用帶有一定外擴(kuò)傾角的側(cè)面設(shè)計(jì)。因此，當(dāng)海冰作用在傾斜的浮體側(cè)面時(shí)，將由傳統(tǒng)的擠壓破壞變?yōu)橄鄬?duì)強(qiáng)度較弱的彎曲破壞，從而能夠大大減小作用于結(jié)構(gòu)物上的冰載荷，因此本新型浮體具有較為優(yōu)良的抗冰性能，可以適用于結(jié)冰海域。這里，為了更加直觀地說明本發(fā)明所述的對(duì)接圓臺(tái)式的海洋工程浮式工作物良好的運(yùn)動(dòng)性能優(yōu)勢(shì)，對(duì)功能(載重量、浮體容積和上甲板面積)相同的傳統(tǒng)長(zhǎng)方型駁船F(xiàn)PS0、圓柱狀圓筒型FPS0、和對(duì)接圓臺(tái)狀FPSO (即為所述對(duì)接圓臺(tái)式海洋工程浮式工作物)進(jìn)行比較分析，現(xiàn)將采用目前經(jīng)過驗(yàn)證的通用勢(shì)流邊界元理論計(jì)算得到的各種FPSO的高頻運(yùn)動(dòng)性能(縱、橫搖和垂蕩)展示如圖4A和圖4B，其中主要關(guān)注能量較大的風(fēng)浪頻率段
0.209 6.28 (I 30s)。
從圖中可以看出，與駁船型FPSO相比，橫向迎浪時(shí)新型FPSO的垂蕩和橫搖運(yùn)動(dòng)性能都有較大的提升，與縱向迎浪時(shí)駁船型FPSO的垂蕩和縱搖性能基本相近相差不大。此夕卜，新型FPSO的縱、橫搖和垂蕩運(yùn)動(dòng)性能都極大地優(yōu)于圓柱狀圓筒FPS0。因此，這表明本發(fā)明的創(chuàng)新外形設(shè)計(jì)能夠大幅度提高FPSO的水動(dòng)力性能。在圖4A和圖4B中，cub代表長(zhǎng)方型駁船F(xiàn)PSO模型(head sea代表縱向迎浪情況，beam sea代表橫向迎浪情況),cylinder代表圓柱狀圓筒FPSO模型,sandglass FPSO代表sandglass FPSO代表本發(fā)明的對(duì)接圓臺(tái)式海洋工程浮式結(jié)構(gòu)物。此外，6個(gè)自由度運(yùn)動(dòng)分別為:縱蕩surge,橫蕩sway,垂蕩heave,縱搖pitch,橫搖sway和首搖yaw。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種對(duì)接圓臺(tái)式浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油系統(tǒng)，其浮體具有一個(gè)為圓臺(tái)的上部結(jié)構(gòu)體和一個(gè)為正圓臺(tái)的下部結(jié)構(gòu)體；組合狀態(tài)下，所述上部結(jié)構(gòu)體面積較小的底面與所述下部結(jié)構(gòu)體面積較小的底面固定連接，形成連接面；所述上部結(jié)構(gòu)體與下部結(jié)構(gòu)體的軸位于同一直線上，上部結(jié)構(gòu)體面積較大的底為浮式結(jié)構(gòu)物的上甲板，下部結(jié)構(gòu)物面積較大的底為浮式結(jié)構(gòu)物處于水下的下底；所述連接面為浮式結(jié)構(gòu)物的滿載水線面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對(duì)接圓臺(tái)式浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油系統(tǒng)，其特征還在于:所述下部結(jié)構(gòu)體的外表面連接有增加浮體縱/橫搖和垂蕩阻尼的環(huán)形側(cè)板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對(duì)接圓臺(tái)式浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油系統(tǒng)，其特征還在于:所述上部結(jié)構(gòu)體的內(nèi)部具有與其高度一致的中央倉(cāng)I，在中央艙I的周邊設(shè)有多個(gè)環(huán)繞該中央艙的水密艙，所述多個(gè)水密艙分別固定連接上部結(jié)構(gòu)體外殼的內(nèi)壁與中央艙I的外壁； 下部結(jié)構(gòu)體的內(nèi)部具有與其高度一致的中央艙II，在中央艙II的四周設(shè)有多個(gè)環(huán)繞該中央艙的水密艙，所述多個(gè)水密艙分別固定連接下部結(jié)構(gòu)體外殼的內(nèi)壁與中央艙II的外壁。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的對(duì)接圓臺(tái)式浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油系統(tǒng)，其特征還在于:所述相連通的中央艙I和中央艙II形成與海水相連通的月池，支持柔性、塔式和鋼懸鏈?zhǔn)搅⒐堋?br> 5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對(duì)接圓臺(tái)式浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油系統(tǒng)，其特征還在于:具有多個(gè)設(shè)置于所述浮體外部的支撐柱，支撐柱的兩端分別與所述上部結(jié)構(gòu)體和下部結(jié)構(gòu)體固定連接；所述每根支撐柱與結(jié)構(gòu)物的軸位于同一平面。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的對(duì)接圓臺(tái)式浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油系統(tǒng)，其特征還在于:所述每根支撐柱的長(zhǎng)度一致，所述多根支撐柱位于上結(jié)構(gòu)體的固定端位于同一平面上，多跟支撐柱位于下結(jié)構(gòu)體的固定端位于同一平面上；相鄰的兩根支撐柱構(gòu)成一等腰三角形。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任意一項(xiàng)所述的對(duì)接圓臺(tái)式浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油系統(tǒng)，其特征還在于:所述浮式結(jié)構(gòu)物為雙殼結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-6任意一項(xiàng)所述的對(duì)接圓臺(tái)式浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油系統(tǒng)，其特征還在于:所述甲板上設(shè)有相互獨(dú)立設(shè)置的生產(chǎn)模塊和生活模塊，所述生活模塊位于甲板的一側(cè)，包括生活辦公樓和位于生活辦公樓上方的直升機(jī)甲板；所述生產(chǎn)模塊包括靠近生活模塊，位于甲板中部的主發(fā)電機(jī)模塊和熱站模塊；在甲板的另一側(cè)，具有水處理模塊和油氣處理模塊；在所述水處理模塊和油氣處理模塊中間設(shè)置有火炬塔；在所述生活模塊旁設(shè)置有吊車。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-6任意一項(xiàng)所述的對(duì)接圓臺(tái)式浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油系統(tǒng)，其特征還在于:所述浮體外部設(shè)置多點(diǎn)系泊系統(tǒng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的對(duì)接圓臺(tái)式浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油系統(tǒng)，其特征還在于:所述水密艙包括與中央艙連接，作為儲(chǔ)油艙室的內(nèi)艙和連接內(nèi)艙與結(jié)構(gòu)物外殼的多功能外艙；所述浮體一側(cè)配有用以原油外輸?shù)南挡蠢|繩和外輸軟管。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種對(duì)接圓臺(tái)式浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油系統(tǒng)，其浮體具有一個(gè)為圓臺(tái)的上部結(jié)構(gòu)體和一個(gè)為圓臺(tái)的下部結(jié)構(gòu)體；組合狀態(tài)下，所述上部結(jié)構(gòu)體面積較小的底面與所述下部結(jié)構(gòu)體面積較小的底面固定連接，形成連接面；所述連接面為浮式結(jié)構(gòu)物的滿載水線面。并且在此基礎(chǔ)上配有系泊定位、油氣生產(chǎn)、儲(chǔ)存和外輸?shù)裙δ苣K以構(gòu)成新型浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油系統(tǒng)。所述浮體具有類似沙漏的外形特點(diǎn)，可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油系統(tǒng)在耐波性能、強(qiáng)度疲勞和管線布置等方面的不足，擴(kuò)展其功能。所以，本發(fā)明提出的對(duì)接圓臺(tái)式浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油系統(tǒng)有利于實(shí)現(xiàn)各種海域大規(guī)模油氣的鉆井、開采、儲(chǔ)存、生產(chǎn)、加工和外輸?shù)榷喙δ芤惑w化，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)B63B35/44GK103085946SQ201210390370
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2012年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月15日
發(fā)明者黃一, 王文華, 姚宇鑫, 劉剛, 張琦, 李紅霞, 陳景杰, 翟剛軍 申請(qǐng)人:大連理工大學(xué)