浮式钻井生产储卸油装置(FDPSO)是在浮式生产储卸油装置(FPSO)基础上配置钻井设备、扩展钻井功能发展起来的,具有FPSO的所有功能,还具有钻井、完井和修井功能,并且在井口维修时不需要停产,从而降低了投资成本,缩短了生产周期,适用于深水边际油田勘探开发初期、离岸距离远、无依托设施及环境条件恶劣等海况。
浮式钻井生产储卸油装置
适用于深水油田开发的集钻井、生产、储油及卸油于一体的浮式装置。
- 英文名称
- floating drilling production storage and offloading
- 所属学科
- 石油与天然气工程
- 英文缩写
- FDPSO
世界上第一艘船型FDPSO是由大型旧油轮改造而成的,于2009年8月在西非海域油田正式投产。该海域水深在1100~2000米,风浪很小,环境温和,因此采用多点系泊系统永久系泊。
世界上第二艘FDPSO是圆筒型SEVAN DRILLER,由中国南通中远船务公司建造,于2010年2月在巴西海域开始钻井作业。平台总高135米,直径84米,通过8台推进器进行定位,并配置全球最先进的DP-3动力定位系统和系泊系统,可以适应英国北海-20℃的恶劣海况。其圆筒型结构减少了普通船体艏部和尾部的纵摇,整体更加稳定,这样就可以省去转塔部分,但也存在垂荡运动幅度较大等缺点。
全世界已经建成的FDPSO只有两艘,还有一艘在建,这艘FDPSO MPF1000,正在由中国大连中远船务工程公司建造。主船体长297米,宽50米,高27米,重3.7万吨,设计储存能力为1000百万桶(相当于14280万吨)原油,设计工作水深3000米,最大钻井深度10000米。
主要由船体、甲板模块、钻井模块、定位系统和立管系统五部分组成。
船体结构必须具备适应设计海洋环境条件的足够的总体强度、局部强度、刚度、抗屈曲、耐疲劳和抗振动等性能,并为全船提供浮力。主要包括储油舱、压载水舱、燃油舱等舱室以及与生产模块相关的工艺舱等。储油舱用于储存处理合格的原油;压载水舱用于调整船体的浮态和稳性;燃油舱用于储存动力系统需要的燃油。
设有油气处理和污水处理设备、供电供热系统、泥浆循环系统、生产控制系统和生活区等。①油气处理设备。将原油处理合格后储存于船舱内。污水处理设备将生产污水处理合格后用于油田回注或排放入海。②供电供热系统。将生产过程中分离出来的废气作为燃料进行发电和加热锅炉,锅炉产生的热量供生产流程加热使用。③泥浆循环系统。位于钻井月池前方,连续向钻头提供清洁的泥浆,并对回流的泥浆再处理,使之循环利用。④生活区。为平台上生产操作人员提供办公、生活和休息的场所,并设有直升机平台供海上人员往来和应急使用。
由井架、提升设备、旋转系统、升沉补偿系统、井控系统等组成,位于船体中部钻井月池处。①井架。一种桁架结构,下端坐落在轨道上,可以前后或左右移动。②提升设备。用来在起、下钻作业时装卸钻杆或吊装水下器具等。③旋转系统。转动转盘,带动钻杆进行钻井作业。④升沉补偿系统。补偿船体的垂荡运动,减小由平台的飘移和摇摆引起的钻井立管的弯曲力矩和应力集中。⑤井控系统。对油气井实施压力控制,对事故进行预防、监测、控制、处理的关键设备,是安全钻井的可靠保障。
可采用系泊定位和动力定位两种方式。①系泊定位系统。一般由导缆器、系泊缆和锚组成。导缆器为系泊缆与平台的连接点;系泊缆一般由上端锚链、中段钢缆和底端锚链三部分组成,用于连接导缆器和海底锚;海底锚承受系泊缆的拉力载荷。②动力定位系统。不需借助锚泊系统的作用,而是通过计算机控制各个推进器,使各推进器发出相应的推力,从而使平台恢复到所要求的位置。动力定位系统不受水深的限制,能够快速准确地进行定位。
包括生产立管和钻井立管两种。①生产立管。把海底的油气传输到平台上,一般采用挠性立管和悬链式立管,其弯曲刚度比同尺度的刚性立管小很多。②钻井立管。可以采用顶部张紧立管,每个立管通过自带的浮力罐提供张力,立管的轴向载荷与船体运动解耦,使得平台对水深不很敏感。