论柔性开发系统的主要装备及其关键技术汇总.docVIP

论柔性开发系统的主要装备及其关键技术 姓名：摘要 近年来受到国内石油需求加大及国家石油生产战略转变的影响，海洋石油开采发展迅猛，产能不断扩大，海洋石油生产设备进口量也大幅增长。目前，我国乃至整个世界的海洋石油行业己经进入高速发展期。深海石油的开采己经被认为是石油工业的一个重要前沿阵地，在墨西哥湾、巴西以及西非等地，深海石油开发己经有了极大的发展。 目前世界上主要存在两种石油开发方式，第一种是刚性开发系统，第二种是柔性开发系统。 柔性开发系统主要应用湿树采油系统，对平台的垂荡运动要求相对而言不是很高，并且可以应用多种立管组合形式，但是修井不方便。各国综合各自海域的特点：油田规模、环境条件、水深影响、距岸或其他油田设施的距离等，并且考虑一系列的经济、安全因素的影响，开发出了适合本国基本情况的深水工程开发模式。比如：美国深水开发模式和巴西深水开发模式。 本文主要介绍了深水柔性开发系统，分别从组成结构：平台、立管及锚泊系统的特点，适用性，以及其主要装备的等方面进行论述，并且结合我国南海的环境特征给出了初步的开发设想。 关键字：柔性开发系统；平台；立管；锚泊系统 1.1 引言 众所周知，石油、天然气是国家的重要能源。随着世界经济的不断发展，人类社会对油气资源的需求也不断上升，这对油气资源的勘探和开发提出了更高的要求。据英国石油公司(BP)(2009年世界能源统计年评》统计报告，2008年全球一次能源消费增幅为14％，虽然增速少许放缓，但仍然处在增长状态。我国2008年的一次能源消费量增幅明显高于世界平均水平，达到72％，占世界全部能源消费增量的3/4。截至2008年底，全球原油探明可采储量为1258万亿桶(不含加拿大油砂)。如按2008年的年开采速度计算，还可继续开采42年。全球天然气探明可采储量为18502万亿立方米，按2008年的年开采速度能满足60年的开采。报告中揭示的中国化石资源数据，呈现了一幅化石能源难以支撑我国经济社会可持续发展的现实情景。截至2008年底，中国原油剩余探明可采储量为155亿桶，仅占全球总量的12％，按2008年的年开采速度计算，还可继续开采11年；天然气剩余探明储量为246万亿立方米，仅占全球总量的13％，按2008年的年开采速度计算，还可继续开采32年。可见我国的能源形势已相当紧迫。 目前，世界石油工业正面临着极大的挑战。全球油气储量增长乏力，难以弥补每年的产量，然而全球的油气消费量仍将以较快的速度增长。未来巨大的油气需求将如何得以满足，这是摆在世界石油工业面前的一个大难题。根据BP的能源统计资料，全球对于油气的需求正在强劲增长。1981年的油气消费量各为299亿吨和147万亿立方米，而到2001年已分别达到357亿吨、245万亿立方米，2008年则达到了393亿吨、302万亿立方米。根据国际能源署(1EA)发布的世界能源展望预测，从2000年至2030年，世界石油需求预计年均增长16％，到2030年将达到5769亿吨；天然气的需求量年均增长24％，到2030年将达到4203亿吨油当量；未来油气仍将在世界一次能源需求中居主导地位，到2030年油气需求占世界一次能源总需求的65％，而且在2015年天然气将超过煤炭成为一次能源中第二大能源种类。2030年9972亿吨油当量的油气需求要得以满足，再加上陆上石油资源危机问题日渐突出，因此急需寻找储量的接替区域。而未来石油界的希望应该在海上，而且对于石油公司来说，海上油气的基础设施不易遭到恐怖袭击的破坏，这点使海上油气的勘探开发更有吸引力。 研究世界海洋石油工业的现状特别是发展趋势，无论对于整个世界石油工业，还是对于未来世界经济的发展，都有非常重要的意义。 早期的海上石油开发主要是面向近海。随着深海油田的不断发展，传统的导管架平台和重力式平台由于其自重和工程造价随水深增加而大幅度增加，己经不适应深海油气开发，取而代之的是浮式生产系统。由于深海环境相对更为恶劣以及投资成本加剧，近二十多年来，海洋工程界在降低投资及减少海上结构物的受力方面不断进行开发研究和技术创新，卓有成效地开发出许多类型的浮式生产系统，包括以油轮为基础的FPSO (Floating ProductionStorage and Offloading System，简称FPSO)、半潜式平台(Semi-submersible)TLP (Tension Leg Platform，简称TLP)Spar、浮式塔(Floating Tower)及FPDSO (Floating ProductionDrilling，Storage and Offloading System，简称FPDSO)等。其中，实际应用于深海油田工程中的主要为FPSO Semi-submersible，TLP，Spar四种型式。