面向浅水边际油田开发的可重复使用的重力式平台GBS项目研究.pdfVIP

“面向浅水边际油田开发的可重复使用的重力式平台(GBS)”项目研究 “面向浅水边际油田开发的可 重复使用的重力式平台(GBS)’’项目研究 唐谦 【摘 要】本文从经济性的角度出发，根据国内沿海油气田开发的特点，考虑到充分利用国内建造设施 (如船坞，码头等)，提出并详细研究了一种面向浅水边际油田的可重复使用，便于建造且成本低的重力式 平台(GBS)系统．研究中对GBS系统的建造，拖航，就位及移位和重复定位进行了分析，对工艺，设备， 管道及生活设施的布置进行了方案论证，对GBS在各种工况下的稳定性进行了计算分析，对钢和混凝土等 不同结构材料进行了比较．虽然该研究针对渤海湾地区，但也可方便的推广至其它沿海地区． 渤海湾发现的大部分油气田都属于边际油田，而且还面临着海床淤泥层特别厚和海冰等 问题，因此这个区域的油气开采平台存在建造后的沉降和侧向滑移的问题。目前一般用深桩 和导管架来解决这两个问题。但是，导管架没有储油和可搬迁功能，深桩的成本又很高。针 对我国渤海湾的实际海洋环境条件，借助于吸力锚原理并整合一些可用于实际的技术，我们 提出一种成本低、可解决平台沉降、抗侧向力强、可搬迁、可重复使用、便于建造、可快速 回收成本的小型重力式平台(GBS)开发系统。 1 重力式平台结构方案简述 该面向近海浅水边际油田开发的可重复利用的重力式平台(GBS)系统组成方案包括4 个直径为15．5m的圆柱形储油舱，每个储油舱的底部有同样直径的吸力舱(见图1)。储油 舱和吸力舱为钢质的。4个圆柱形钢管(立柱)与储油舱焊接在一起来支撑上部结构。上部 结构是一个浮箱式结构，上有四个开孔可让4个圆柱形钢管(立柱)上下滑动(见图2和图 3)。设施／设备模块在甲板箱体顶部。在船厂制造时，储油舱、吸力舱及甲板箱体可以独立 制作，然后进入干船坞组装。整个GBS尺寸考虑了并适合于国内船厂干坞内建造。由于它 尺度小，重力式平台与其它船舶可同时在一个船坞里建造，以降低干船坞运行成本。所有的 工艺设施及应用设备可在船厂内安装完成。在出坞及拖曳工况下，甲板箱体降低并紧贴在储 油舱上面，整个系统依靠吸力舱的浮力漂浮在水面上，吃水可以通过吸力舱内的空气压力来 调整。一旦到达足够的深度，为了保证较好得拖曳稳定性，吸力舱可以灌水，系统既能靠储 油舱漂浮，甚至也能靠甲板箱体漂浮。储油舱生产时仅仅是用来存储石油的。该系统在任 何情况下，不存在油水交换。这是为了减少环境污染的危险。临时的一套起升装置安装在甲 板箱上的立柱开口处，立柱上的提升装置用钢缆来提高或降低甲板箱体。整个平台安装过程 可参见图4。系统安装完后，这些起升装置可以卸下另做它用。在以后重新定位平台前，可 以重新安装这些起升装置。在重新浮起前，甲板先沉到水中，这样可以通过浮力来承受其自 我国近海油气勘探开发高技术发展研讨会文集 身及其上面的设备的重量。接着储油舱开始抽空，来提供所需的浮力让它重新浮起来。提升 装置则在重新起浮的过程中起到了辅助和控制的作用。若需要附加的浮力，则可利用提升装 置，来增加甲板箱的浮力。整个平台重新起浮过程可参见图5。 与传统的GBS系统不同，本GBS系统的立柱直径较小，这有助于减小冰的载荷。垂直可 。 上下移动的甲板箱使得平台适应于不同水深的要求，并且轻易达到重新移位的需要。 为适应大多数国内船厂水道的深度，在研究中假定平台出坞后吃水限制在lOm之内。为 适合国内干船坞的宽度，平台的总设计宽度在40m内。存储量设定为平台约9天的产能，平 台设计年产量为250000m3。为防止冰对立管的损坏，立管外围安装有格栅防护栏。 图1重力式平台(Gas)平面图 I !m 1：4m ● I L