新型内转塔单点系泊装置[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号(10)申请公布号 CN 103482025 A(43)申请公布日 2014.01.01

(21)申请号 201310412386.2(22)申请日 2013.09.11

(71)申请人中国海洋石油总公司

地址100010 北京市东城区朝阳门北大街

25号

申请人中海油研究总院(72)发明人李达 白雪平 徐正海 范模

易丛 李新仲 陈荣旗 侯金林贾旭 罗勇 宋亚新(74)专利代理机构北京纪凯知识产权代理有限

公司 11245

代理人关畅 王春霞(51)Int.Cl.

B63B 21/50(2006.01)

权利要求书1页 说明书4页 附图3页权利要求书1页 说明书4页 附图3页

(54)发明名称

新型内转塔单点系泊装置(57)摘要

本发明公开了一种内转塔单点系泊装置。它包括单点浮筒、转塔结构、立管甲板、收球甲板和滑环组合和系泊缆；所述单点浮筒与所述转塔结构相连接；所述系泊缆设于所述单点浮筒的底部；所述立管甲板和所述收球甲板依次设于所述转塔结构的顶部上；所述滑环组合设于所述收球甲板上，所述滑环组合包括若干个液体滑环、电滑环或光纤滑环。本发明的单点系泊装置对连接和解脱时的持续可工作气候窗要求相对较低，尤其对于在冬季季风气候很难有满足不带解脱装置的单点回接所需的连续2-3周持续气候窗的要求的情况下，本发明具有明显的优势。CN 103482025 ACN 103482025 A

权 利 要 求 书

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1.一种内转塔单点系泊装置，其特征在于：它包括单点浮筒、转塔结构、立管甲板、收球甲板和滑环组合和系泊缆；

所述单点浮筒与所述转塔结构相连接；所述系泊缆设于所述单点浮筒的底部；所述立管甲板和所述收球甲板依次设于所述转塔结构的顶部上；所述滑环组合设于所述收球甲板上，所述滑环组合包括若干个液体滑环、电滑环或光纤滑环。

2.根据权利要求1所述的单点系泊装置，其特征在于：所述单点系泊系统还包括龙门结构，所述龙门结构套设在所述内转塔单点系泊装置的顶部上，且所述龙门结构与所述滑环组合相连接。

3.根据权利要求1或2所述的单点系泊装置，其特征在于：所述单点浮筒上设有若干个压载舱。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的单点系泊系统，其特征在于：所述单点浮筒的底部设有若干根系泊缆；所述系泊缆为分组式布置或均匀布置。

5.一种设有内转塔单点系泊装置的FPSO，其特征在于：其包括FPSO本体和所述内转塔单点系泊装置；

所述单点浮筒和所述转塔结构设于所述FPSO本体的船舱内，所述单点浮筒的底部与所述船舱的底部相连接，所述转塔结构的顶部与所述船舱的主甲板相连接；

所述立管甲板、所述收球甲板和所述滑环组合均设于所述主甲板上。6.根据权利要求5所述的FPSO，其特征在于：所述滑环组合的旋转部分与所述FPSO本体的船体相连接，所述滑环组合的静止部分与所述立管甲板、所述收球甲板、所述转塔结构和所述单点浮筒相连接。

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CN 103482025 A

说 明 书

新型内转塔单点系泊装置

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技术领域

[0001]

本发明涉及一种内转塔单点系泊装置。

背景技术

随着我国海洋石油事业的不断发展，浮式生产储卸油装置（FPSO）成为海上油气田

开发的主要设施，对海上油气田的开采起着至关重要的作用。根据不同的海域和海况条件，目前世界上的FPSO主要采用以下三种系泊方式：单点系泊系统、多点系泊系统以及动力定位系统。单点系泊系统由于能抵抗恶劣极端环境条件，且具有风向标效应，成为了恶劣海域FPSO定位的唯一选择。一般渤海海域FPSO采用塔架软刚臂单点系泊系统，南中国海FPSO采用内转塔单点系泊系统。内转塔单点系泊系统位于FPSO首部，是南中国海FPSO生产和定位不可或缺的组成部分，承担着井液和电的输送。众所周知，南中国海属于台风频发区，内转塔单点系泊系统在恶劣海况下陆续发生一些问题，给油田的安全生产造成了很大的影响。因此，期待一种操作维护简单、适应极端海况能力强、通道数量限制低的新型内转塔单点系泊系统形式的面世。

[0002]

发明内容

[0003] 本发明的目的是提供一种内转塔单点系泊装置，本发明的内转塔单点系泊装置操作维护简单、适应极端海况能力强且通道数量限制低。

[0004] 本发明所提供的一种内转塔单点系泊装置包括单点浮筒、转塔结构、立管甲板、收球甲板和滑环组合和系泊缆；

[0005] 所述单点浮筒与所述转塔结构相连接；所述系泊缆设于所述单点浮筒的底部；[0006] 所述立管甲板和所述收球甲板依次设于所述转塔结构的顶部上；[0007] 所述滑环组合设于所述收球甲板上，所述滑环组合包括若干个液体滑环、电滑环或光纤滑环。

[0008] 上述的内转塔单点系泊装置中，所述立管甲板和所述收球甲板上可布置各种锚机、收发球筒等一些单点所需的配套设施。[0009] 上述的内转塔单点系泊装置中，所述单点系泊系统还包括龙门结构，所述龙门结构套设在所述内转塔单点系泊装置的顶部上，且所述龙门结构与所述滑环组合相连接，在使用时，所述龙门结构与FPSO的主甲板相连接，所述龙门结构有利于生产过程中的操作和维修。

[0010] 上述的内转塔单点系泊装置中，所述单点浮筒上设有若干个压载舱，当需要所述单点浮筒解脱时，通过压载可使所述单点浮筒沉入水面以下；当需要所述单点浮筒回接时，通过排载和所述单点浮筒自身的浮力实现整体回接；所述单点浮筒的材料可为常规钢结构。

上述的内转塔单点系泊装置中，所述单点浮筒的底部设有若干根系泊缆；所述系

泊缆可为分组式布置或均匀布置；系泊缆之间可用来布置立管和电缆。

[0011]

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说 明 书

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本发明还进一步提供了一种设有内转塔单点系泊装置的FPSO，其包括FPSO本体

和所述内转塔单点系泊装置；

[0013] 所述单点浮筒和所述转塔结构设于所述FPSO本体的船舱内，所述单点浮筒的底部与所述船舱的底部相连接，所述转塔结构的顶部与所述船舱的主甲板相连接；[0014] 所述立管甲板、所述收球甲板和所述滑环组合均设于所述主甲板上。[0015] 上述的FPSO中，所述滑环组合的旋转部分与所述FPSO本体的船体相连接，可随FPSO本体一起360度运动，所述滑环组合的静止部分与所述立管甲板、所述收球甲板、所述转塔结构和所述单点浮筒相连接，以保持相对静止；

[0016] 所述转塔结构及所述单点浮筒通过上下轴承传递系泊缆、立管和电缆的载荷，使FPSO绕上下轴承转动，从而保证转塔结构和浮筒静止。

[0017] 本发明提供的内转塔单点系泊装置可具体根据其应对台风极端环境条件的能力，实现台风期解脱功能和台风期不解脱功能。当遭遇超过设计条件而无法抵御台风变幻莫测的侵袭或者需进坞维修时，需将所述单点浮筒与所述FPSO进行分离，首先将立管和电缆从立管甲板上解脱后与单点浮筒连接，通过解脱装置将所述单点浮筒（此时含立管、电缆和系泊缆）与FPSO进行分离，然后通过所述加载舱使所述单点浮筒沉入水面以下40米左右即可；当台风环境条件恶劣但未超过设计条件时，单点浮筒不解脱，只撤离人员，关井停产。[0018] 本发明由于采用以上技术方案，具有以下优点：[0019] 1、本发明的单点系泊装置能抵御百年一遇及以上的恶劣海况，所述单点系泊系统可在系泊缆破坏或者环境预报超过设计极端环境时方便解脱撤离，安全性高；[0020] 2、本发明的单点系泊装置的滑环组合布置在艏楼甲板上，便于露天进行维修和操作；

3、本发明的单点系泊装置对单点通道的数量限制低，可以根据后期的油田生产需

要，增加相应的滑环；[0022] 4、本发明的单点系泊装置具有解脱功能，预先将系泊缆、立管和电缆连接固定在单点浮筒上，实现整体连接，一般只需3天即可完成回接，减少停产时间；[0023] 5、本发明的单点系泊系统中的解脱装置的解脱程序设计可人工操作，保证24小时内解脱，可以大大地避免液压解脱程序长时间不使用所带来应急情况下无法解脱的可能或者液压锁紧装置的预紧提升力无法维持所需的大小；[0024] 6、本发明的单点系泊装置对连接和解脱时的持续可工作气候窗要求相对较低，尤其对于在冬季季风气候很难有满足不带解脱装置的单点回接所需的连续2-3周持续气候窗的要求的情况下，本发明具有明显的优势。

[0021]

附图说明

图1为本发明内转塔单点系泊装置的结构示意图（不包括龙门结构）。[0026] 图2为本发明内转塔单点系泊装置的结构示意图（包括龙门结构）。[0027] 图3为本发明包括内转塔单点系泊装置的FPSO的结构示意图。[0028] 图4为本发明内转塔单点系泊装置中的系泊缆的结构示意图。[0029] 图中各标记如下：1单点浮筒、2转塔结构、3立管甲板、4收球甲板、5滑环组合、6结构连接器、7龙门结构、8系泊缆。

[0025]

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说 明 书

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具体实施方式

[0030] 下面结合附图对本发明做进一步说明，但本发明并不局限于以下实施例。[0031] 如图1所示，本发明提供的单点系泊系统包括单点浮筒1、转塔结构2、立管甲板3、收球甲板4和滑环组合5；其中，该单点浮筒1与转塔结构2通过结构连接器6相连接，方便解脱和回接。其中立管甲板3和收球甲板4依次设于转塔结构2的顶部上，在立管甲板3和收球甲板4上可布置各种锚机、收发球筒等一些单点所需的配套设施。[0032] 本发明中的滑环组合5包括多个滑环，实现了井液和电的输送，其设置在收球甲板4之上，滑环种类的选择一般根据油气田的开发的需要，并需兼顾区域开发的潜在需求，配备液体滑环、高压电滑环或通讯滑环。对于单点液体滑环的选择一般根据FPSO的处理能力以及周边油田的输送需求来定，高压电滑环需根据FPSO上最大的电力输送能力来定，通讯滑环根据平台与FPSO间通讯要求来定。

[0033] 本发明通过设置与滑环组合5相连接的龙门结构7可实现对滑环组合5的操作和维修。

[0034] 在单点浮筒1上设置多个压载舱，用于实现该单点系泊系统的解脱，当需要单点浮筒解脱时，通过压载可使单点浮筒沉入水面以下；当需要单点浮筒回接时，通过排载和单点浮筒自身的浮力实现整体回接，该单点浮筒的材料为常规钢结构。[0035] 在该单点浮筒1的底部上设有多根系泊缆8、立管和电缆，其中系泊缆为分组式布置，用于与FPSO相连接，且有利于立管和电缆的布置。

[0036] 本发明所提供的包括上述内转塔单点系泊装置的FPSO，如图3所示，它包括上述的内转塔单点系泊装置和FPSO本体，单点浮筒1和转塔结构2设于FPSO本体的船舱内，转塔结构2通过上轴承与FPSO本体船舱的主甲板相连接，单点浮筒1通过下轴承与船舱的底部相连接；单点浮筒1通过系泊缆8和锚与海底相连接；立管甲板3、收球甲板4和滑环组合5设于该FPSO本体船舱的主甲板上，由于维修和操作都在室外，操作空间开阔，安全性高。[0037] 本发明的内转塔单点系泊装置中，滑环组合5的旋转部分与FPSO本体的船舱相连接，随FPSO本体一起360度运动，所述滑环组合的静止部分与立管甲板、收球甲板、转塔结构和单点浮筒相连接，以保持相对静止；转塔结构通过上轴承、单点浮筒通过下轴承传递系泊缆、立管和电缆的载荷，使FPSO本体绕上下轴承转动，从而保证转塔结构和浮筒静止。[0038] 图1所示内转塔单点系泊装置的尺度如下：[0039] FPSO吨位：15万吨级；[0040] 设计工况：500年一遇；[0041] 单点浮筒直径：10.5米；[0042] 单点舱月池直径约：9米；[0043] 单点浮筒自重：402吨；[0044] 转塔结构直径：7米；[0045] 滚珠轴承直径：7.8米；[0046] 解脱程序：人工操作；[0047] 系泊缆布置：3组×4根（组与组之间夹角为120度，根与根之间的夹角为4度）[0048] 系泊缆长度：1200米；立管、电缆形式：带浮子的陡波形式（steep wave）；

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说 明 书

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锚：桩锚；

[0050] 液体滑环：1用2备；[0051] 高压电滑环：1用1备；[0052] 通讯滑环：1用。

[0049]

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说 明 书 附 图

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图1图2

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说 明 书 附 图

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图3

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说 明 书 附 图

图4

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