浮式生产储卸油系统单点采油平台

摘要

本发明公开了一种浮式生产储卸油系统单点采油平台，包括：甲板；油气处理装置，油气处理装置设在甲板上，油气处理装置通过管道系统与水下井口相连；用于提供浮力的浮体；系泊系统，系泊系统与多个立柱中的一个相连，以对浮体进行固定。根据本发明实施例的浮式生产储卸油系统单点采油平台，减小了水线面面积，使得平台垂荡运动因固有周期远离波浪能量周期而显著减小，使得立管，特别是钢悬链线立管的设计变得可行，并且多立柱式结构减小了平台所受的波浪漂移力和慢漂运动位移，使得系泊系统易于设计。

权利要求

1.一种浮式生产储卸油系统单点采油平台，其特征在于，包括：

甲板；

油气处理装置，所述油气处理装置设在所述甲板上，所述油气处理装置通过管道系统与水下井口相连；

用于提供浮力的浮体，所述浮体包括多个立柱和与多个与所述立柱固定连接的多个浮箱，多个所述立柱沿周向方向相互间隔开布置，且多个所述立柱为中空结构并在内部构造有多个储油空间，多个所述立柱位于所述甲板的下方，且多个所述立柱的上端分别与所述甲板的下端直接相连以支撑所述甲板，每个所述浮箱连接在相邻的两个立柱之间，多个所述浮箱为中空结构并在内部构造有多个储油空间，每个所述浮箱均沿水平方向布置且每个所述浮箱的上端距离所述甲板的下端具有预定距离，多个所述立柱和多个所述浮箱的下端面在同一水平面上以在浮体的底部构造成中心具有孔洞且底部在同一水平面上的环形结构；

系泊系统，所述系泊系统与多个所述立柱中的一个相连，以对所述浮体进行固定；

所述甲板包括多个与所述立柱一一对应的座体和位于座体上方的台面，所述座体的下端与所述立柱的上端连接，且所述座体由下至上的径向尺寸逐渐增大，所述台面形成在多个所述座体的上方；

所述管道系统包括多个立管，多个所述立管与位于甲板上的单点内转塔相连，安装有所述单点内转塔的所述立柱内设有中心通道，多个所述立管穿过所述中心通道与所述油气处理装置相连；

连接在相邻的两个所述立柱之间的浮箱为多个，且沿上下方向上间隔开布置。

2.根据权利要求1所述的浮式生产储卸油系统单点采油平台，其特征在于，所述浮箱的上端面低于所述立柱高度的1/2。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的浮式生产储卸油系统单点采油平台，其特征在于，所述立柱为圆柱形，所述浮箱为长方体形。

4.根据权利要求1-2中任一项所述的浮式生产储卸油系统单点采油平台，其特征在于，所述立柱的内部设有交错布置的与所述立柱内壁连接的支撑骨架。

5.根据权利要求1-2中任一项所述的浮式生产储卸油系统单点采油平台，其特征在于，所述立柱和所述浮箱均为三个。

6.根据权利要求1所述的浮式生产储卸油系统单点采油平台，其特征在于，所述立管为钢悬链式立管或柔性立管。

7.根据权利要求1-2中任一项所述的浮式生产储卸油系统单点采油平台，其特征在于，所述系泊系统包括多根锚链，多根所述锚链分别与所述单点内转塔和海底系锚桩相连。

8.根据权利要求1-2中任一项所述的浮式生产储卸油系统单点采油平台，其特征在于，所述系泊系统为单点系泊系统。

说明书

浮式生产储卸油系统单点采油平台

技术领域

[0001] 本发明涉及海洋石油工程领域，涉及用于油气生产和钻井的浮式平台，更具体地，涉及一种浮式生产储卸油系统单点采油平台。

背景技术

[0002] 船型浮式生产储油卸油装置(FPSO)采油平台移动灵活，适应水深广，储油量大，可重复使用，投产快，投入低，是海洋油气开发模式中较经济的海洋工程型式之一。

[0003] 但是由于船型FPSO水线面较大，船体垂荡运动固有周期在波浪能量周期范围之内，在恶劣环境条件下FPSO运动幅值较大，对立管设计极其不利，特别是钢悬链线立管
(SCR)不能适用，限制了油气的开采输运；船型FPSO在恶劣环境条件下横摇运动较大，因此
FPSO局部结构设计需要很强；由于船体受波浪力载荷大，系泊系统的设计尺寸也比较大，增
加了平台投资成本。

发明内容

[0004] 本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。

[0005] 为此，本发明提出一种浮式生产储卸油系统单点采油平台，该浮式生产储卸油系统单点采油平台稳定性好，易于设计。

[0006] 根据本发明实施例的浮式生产储卸油系统单点采油平台，包括：甲板；油气处理装置，所述油气处理装置设在所述甲板上，所述油气处理装置通过管道系统与水下井口相连；
用于提供浮力的浮体，所述浮体包括多个立柱和与多个与所述立柱固定连接的多个浮箱，
多个所述立柱沿周向方向相互间隔开布置，且多个所述立柱为中空结构并在内部构造有多
个储油空间，多个所述立柱位于所述甲板的下方，且多个所述立柱的上端分别与所述甲板
的下端直接相连以支撑所述甲板，每个所述浮箱连接在相邻的两个立柱之间，多个所述浮
箱为中空结构并在内部构造有多个储油空间，每个所述浮箱均沿水平方向布置且每个所述
浮箱的上端距离所述甲板的下端具有预定距离，多个所述立柱和多个所述浮箱的下端面在
同一水平面上以在浮体的底部构造成中心具有孔洞且底部在同一水平面上的环形结构；系
泊系统，所述系泊系统与多个所述立柱中的一个相连，以对所述浮体进行固定。

[0007] 根据本发明实施例的浮式生产储卸油系统单点采油平台，通过将传统的船型浮式生产储卸油装置(FPSO)改进为本申请的采用多个立柱和浮箱结合的浮体结构，保证平台具
有良好的稳定性，同时减小了水线面面积，使得平台垂荡运动周期远离波浪能量周期而显
著减小，并且多立柱式结构减小了平台所受的波浪漂移力和慢漂运动位移，使得系泊系统
易于设计。

[0008] 另外，根据本发明上述实施例的浮式生产储卸油系统单点采油平台，还可以具有如下附加的技术特征：

[0009] 根据本发明的一个实施例，所述甲板包括多个与所述立柱一一对应的座体和位于座体上方的台面，所述座体的下端与所述立柱的上端连接，且所述座体由下至上的径向尺
寸逐渐增大，所述台面形成在多个所述座体的上方。

[0010] 根据本发明的一个实施例，所述浮箱的上端面低于所述立柱高度的1/2。

[0011] 根据本发明的一个实施例，所述立柱为圆柱形，所述浮箱为长方体形。

[0012] 根据本发明的一个实施例，所述立柱的内部设有交错布置的与所述立柱内壁连接的支撑骨架。

[0013] 根据本发明的一个实施例，所述立柱和所述浮箱均为三个。

[0014] 根据本发明的一个实施例，所述管道系统包括多个立管，多个所述立管与位于甲板上的单点内转塔相连，安装有所述单点内转塔的所述立柱内设有中心通道，多个所述立
管穿过所述中心通道与所述油气处理装置相连。

[0015] 根据本发明的一个实施例，所述立管为钢悬链式立管或柔性立管。

[0016] 根据本发明的一个实施例，所述系泊系统包括多根锚链，多根所述锚链分别与所述单点内转塔和海底系锚桩相连。

[0017] 根据本发明的一个实施例，所述系泊系统为单点系泊系统。

[0018] 本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

[0019] 本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

[0020] 图1是根据本发明实施例的浮式生产储卸油系统单点采油平台的结构示意图；

[0021] 图2是根据本发明实施例的浮式生产储卸油系统单点采油平台的系泊系统与管道系统的结构示意图。

具体实施方式

[0022] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附
图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

[0023] 下面结合附图具体描述根据本发明实施例的浮式生产储卸油系统单点采油平台100。

[0024] 如图1和图2所示，根据本发明实施例的浮式生产储卸油系统单点采油平台100包括甲板10、油气处理装置20、立管系统30、用于提供浮力的浮体40和系泊系统50。

[0025] 具体而言，油气处理装置20设在甲板10上，油气处理装置20通过管道系统30与水下井口，即水下石油井相连。浮体40可以包括立柱41和与立柱固定连接的多个浮箱42，多个
立柱41沿周向方向相互间隔开布置，即相邻的两个立柱41直接具有预定距离。

[0026] 多个立柱41为中空结构，以能为整个平台提供浮力，并且在每个立柱41的内部构造有多个储油空间(未视出)，储油空间可以设置位于立柱41上方的出游口，以便于存放原
油。

[0027] 多个立柱41位于甲板10的下方，且多个立柱的上端分别与甲板的下端直接连接，例如为固定连接，以支撑甲板10。

[0028] 需要说明的是，每个浮箱42连接在相邻的两个立柱41之间，多个浮箱42为中空结构，比国内在内部构造有多个储油空间(未视出)，浮箱42上的储油空间同样可以用于存放
原油。并且，每个浮箱42均沿水平方向布置且每个浮箱42的上端距离甲板10的下端具有预
定距离，多个立柱41和多个浮箱42的下端面在同一水平面上，以在浮体的底部构造成中心
具有孔洞且底部在同一水平面上的环形结构。该环形结构使得整个浮体40更加牢固。例如，
该环形结构可以是由多个立柱41和多个浮箱42焊接而成。

[0029] 可以理解的是，根据本发明实施例的浮式生产储卸油系统单点采油平台100主要由甲板10、油气处理装置20、浮体40和系泊系统50组成，其中，甲板10用于安装上部设施，油
气处理装置20设在甲板10上以对从石油井采出的原油进行处理。浮体40则主要由多个立柱
41和多个浮箱42构成，每个立柱41的上端分别与甲板10的下端直接相连并且可以为甲板10
提供浮力和稳定性。

[0030] 系泊系统50与多个立柱41中的一个连接，以对浮体40及整个平台进行固定，即系泊系统50可以保证整个浮式生产储卸油系统单点采油平台100的位置，多个立柱41中的一
个可以用于放置该系泊系统50。

[0031] 由此，根据本发明实施例的浮式生产储卸油系统单点采油平台100，通过将传统的船型浮式生产储卸油装置(FPSO)改进为本申请的采用多个立柱41和浮箱42结合的浮体结
构，保证平台具有良好的稳定性，同时减小了水线面面积，使得平台垂荡运动固有周期远离
波浪能量周期而显著减小，并且多立柱41式结构减小了平台所受的波浪漂移力和慢漂运动
位移，使得系统易于设计。

[0032] 根据本发明的一个实施例，甲板10包括多个与立柱41一一对应的座体11和位于座体11上方的台面12，台面12及用于放置设备和为工作人员提供空间的场地，座体11的下端
与立柱41的上端连接，且座体11由下至上的径向尺寸逐渐增大，台面12形成在座体11的上
方。其中，座体11由下至上的径向尺寸逐渐增大，在座体11部分浸入海水中时，可以为浮式
生产储卸油系统单点采油平台100提供更好的稳定性，且座体11支撑起来的台面12稳定性
也更好。

[0033] 根据本发明的一个实施例，浮箱的上端面低于立柱高度的1/2,换言之，浮箱的高度小于立柱41高度的一半。由此，可以在相临的连个立柱41、与两个立柱41分别连接的浮箱
42、台面12之间形成有可以通过海水的孔洞，由此，可以减少侧面方向对浮式生产储卸油系
统单点采油平台100的冲击，提高浮式生产储卸油系统单点采油平台100的稳定性。

[0034] 可以理解的是，根据本发明的一个实施例，连接在相邻的两个立柱41之间的浮箱42可以为多个，且沿上下方向上间隔开布置。由此，在提高浮式生产储卸油系统单点采油平
台100的稳定性的前提下，可以进一步提高浮式生产储卸油系统单点采油平台100的牢固
性。

[0035] 进一步地，立柱41可以为圆柱形，浮箱42可以为长方体形。优选地，立柱41和浮箱42均为三个。由此，可以提高浮式生产储卸油系统单点采油平台100的稳定性。多个立柱41
中的其余立柱41和浮箱42内分别限定有用于储存原油的容纳空间。更优选地，立柱41的内
部设有交错设置的与立柱41内壁连接的支撑骨架。由此，可以提高浮式生产储卸油系统单
点采油平台100的牢固性。

[0036] 也就是说，根据本发明实施例的浮体40主要由多个立柱41和多个浮箱42组成，多个立柱41和多个浮箱42可以保证对甲板10的支撑力，多个立柱41中除了安装单点系泊系统
50的立柱41之外的其余立柱41和浮箱42内都限定有容纳空间，该容纳空间可用于储存原
油，立柱41内部的支撑骨架可以有效保证立柱41的结构稳定性。

[0037] 由此，多个立柱41和浮箱42结构在为甲板10提供支撑和稳定性的同时，还可以提供足够的空间来储存原油。

[0038] 在本发明的一些具体实施方式中，立柱41和浮箱42的截面分别形成为正方形、矩形、阶梯形或其任意组合。进一步地，立柱41和浮箱42的个数可调。

[0039] 换言之，在本申请中，立柱41的数量是可变的，立柱41的尺寸和浮箱42的尺寸也是可变的，其大小可以根据运动性能和储存原油量来调整，并且立柱41的形状和浮箱42的形
状可以是任意集合形状，包括但不限于正方形、矩形、阶梯型和混合型。并且甲板10由多根
立柱41支撑，使用过程中可以根据甲板10空间需求定义甲板10尺寸，可以在一定程度上缩
小整体的系统尺寸。

[0040] 由此，该结构的浮式生产储卸油系统单点采油平台100结构灵活，易于局部结构设计，装配方便，降低了平台投资成本。

[0041] 根据本发明的一个实施例，管道系统30包括多个立管31，多个立管31与位于甲板10上的单点内转塔相连，安装有单点内转塔的立柱41内设有中心通道，多个立管31穿过中
心通道与油气处理装置20相连。优选地，多个立柱41中安装有系泊系统50的立柱41内设有
中心通道。

[0042] 具体地，如图2所示，在本申请中，浮体40的多个立柱41中，其中一个立柱41内安装有系泊系统50，安装有系泊系统50的该立柱41内还设有中心通道，该中心通道可以允许管
道系统30的立管31或者其他管道系统穿越，从而实现甲板10上的油气处理装置20与地下水
下井口的连接。

[0043] 由此，该浮式生产储卸油系统单点采油平台100可以充分利用立柱41的空间，方便管道系统30的排布和装配，进一步简化了系统结构，并且立管31和其它管道系统从装有系
泊系统50的立柱41中穿过，立管31在立柱41内受到良好保护，可以有效提高系统的安全性。

[0044] 在本发明的一些具体实施方式中，立管31为钢悬链式立管、柔性立管或其他形式的立管。即根据本发明实施例的立管31可以为SCR立管型式。

[0045] 由此，通过采用根据本发明实施例上述结构的浮式生产储卸油系统单点采油平台100，使得采油平台中的立管31可以采用SCR立管型式，解决了油气开采运输过程中被限制
的问题，平台的运动性能得到极大改善，并且平台横摇运动较小，易于局部结构设计，浮体
40受波浪力载荷小，运动也小，系泊系统50易于设计。

[0046] 根据本发明的一个实施例，系泊系统50包括多个锚链51，多个锚链51分别与单点内转塔和海底系泊锚相连。优选地，系泊系统50为单点系泊系统50。

[0047] 其中，单点系泊系统50是将FPSO通过一定的连接方式固定在海上的系泊点上，可以使FPSO形成风向标效应，规避风浪带来的破坏力，从而降低系统在风浪流条件下的环境
载荷和运动响应。单点系泊系统50具有结构简单，受波浪影响小，适用于恶劣海况，适应水
深广等优良特点。

[0048] 下面结合附图对本申请的浮式生产储卸油系统单点采油平台100及其效果进行详细描述。

[0049] 如图1和图2所示，图1是根据本发明实施例的浮式生产储卸油系统单点采油平台100，该浮式生产储卸油系统单点采油平台100包含一个甲板10，一个浮体40，浮体20为甲板
10的稳定提供浮力和恢复力，浮体40包括立柱41和浮箱42。

[0050] 浮式生产储卸油系统单点采油平台100通过系泊系统50来保持平台的位置，平台在甲板10顶部上安装有油气处理装置20，可以从一个地下石油井延伸出立管31，经由立柱
41到达上部油气处理装置20上。立柱41和浮箱42有中心结构来允许立管31或其他管道系统
穿越。为了提高立管31作业的可靠性，通过本发明，浮式生产储卸油系统单点采油平台100
具有良好的运动性能可以使立管31采用钢悬链式立管型式。

[0051] 图2是浮式生产储卸油系统单点采油平台100的拥有系泊系统50和立管系统30的结构示意图。系泊系统50用来保持平台的位置，可以包括多个锚链51，锚链51与浮体41和海
底系泊锚相连接。立管系统30用来输送开采的油气到甲板10上，立管系统30可以包括多个
立管31，立管31与浮体40和海底管道相连接。通过本发明，浮式生产储卸油系统单点采油平
台100的运动特性可以减少系泊系统50和立管系统30的疲劳。

[0052] 根据本发明实施例的浮式生产储卸油系统单点采油平台100，相对于现有技术中船型FPSO受制于船体型式，在恶劣环境条件下船体受环境载荷大，因此系泊系统设计尺寸
也随之增大；运动响应尤其垂荡和横摇运动较为剧烈，不能采用经济的SCR立管型式，且船
体局部结构设计必须加强的问题，存在如下技术效果：

[0053] 1、根据本发明实施例的浮式生产储卸油系统单点采油平台100，水线面面积较小，垂荡运动远离波浪能量范围；

[0054] 2、根据本发明实施例的浮式生产储卸油系统单点采油平台100，平台运动极大改善，可以使用SCR立管；

[0055] 3、根据本发明实施例的浮式生产储卸油系统单点采油平台100，平台横摇运动较小，易于局部结构设计；

[0056] 4、根据本发明实施例的浮式生产储卸油系统单点采油平台100，平台船体受波浪力载荷小，运动也小，系泊系统易于设计；

[0057] 5、根据本发明实施例的浮式生产储卸油系统单点采油平台100，采用单点系统，减小了平台所受的环境载荷。

[0058] 根据本发明实施例的浮式生产储卸油系统单点采油平台100与船型FPSO相比，垂荡运动共振周期远离波浪能量范围，具有更良好的运动响应特性，因此平台能够采用SCR立
管型式，提高了油气开采输运的能力；系泊系统的设计尺寸不需要很大，降低了平台投资成
本，提高了经济效益。

[0059] 根据本发明实施例的浮式生产储卸油系统单点采油平台100的其他结构和操作对于本领域技术人员来说都是可以理解并且容易实现的，因此不再详细描述。

[0060] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特
定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

[0061] 此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者
隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，
除非另有明确具体的限定。

[0062] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元
件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发
明中的具体含义。

[0063] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它
们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特
征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在
第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示
第一特征水平高度小于第二特征。

[0064] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特
点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不
一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何
的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

[0065] 尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨
的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。