CN108045517A - Spar平台的储油方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种SPAR平台的储油方法。SPAR平台包括硬舱、中央井和储油舱。硬舱自底部从上至下依次具有第一层甲板和第二层甲板；中央井贯穿于硬舱，中央井内插设有立管，立管沿长度方向具有首端和尾端，立管的首端用于伸入海底；储油舱设于第一层甲板和第二层甲板之间，储油舱用于通过注油管与立管的尾端相连通。储油方法包括以下步骤：将海水和从海底开采出的对象经处理后形成的凝析油注入储油舱，以充满储油舱。海水和凝析油在储油舱内形成有位于上层的纯油及位于下层的油水混合物。该储油方法中，海水和凝析油共用并共同充满储油舱，不需额外填充气体，提高了安全性、降低了成本；减少了压载舱的设置，有效地减少了平台的尺寸。

Description

SPAR平台的储油方法

技术领域

本发明涉及一种船舶领域，特别涉及一种SPAR平台的储油方法。

背景技术

随着人类开发海洋油气的步伐逐渐迈向深海海域，很多新型的海洋平台被不断开发出来并投入深水钻井和采油作业，SPAR平台就是发展较快的一款新型深海浮式平台。自20世纪90年代以来，SPAR平台被应用于开发深海油气资源作业中，担负了钻探、生产、海上原油处理、石油储藏和装卸等各种工作，被很多石油公司视为深水平台的发展方向之一。

目前世界上常用的深水生产装备有FPSO、半潜式生产平台、SPAR、TLP等。相对于其它深水浮式生产平台，SPAR平台具有稳性好、运动性能更优的特点。SPAR是一种深吃水平台，因其重心位于浮心下方而具有恒稳性，在恶劣海洋环境条件下SPAR平台的安全性具有无可比拟的优势。

目前国际上建造并投入使用的SPAR平台约18座，不管是应用于气田还是油田，SPAR平台基本都是配合FPSO用于储油，而平台本身并不具备储油能力，目前只有AastaHansteen气田的桁架式SPAR平台设计为具有储油功能，但是其直径为50m，是有史以来最大的SPAR平台，其加大的直径就是为了储存凝析油而设计。该SPAR平台计划于2018年安装在挪威海域Aasta Hansteen气田。

Aasta Hansteen SPAR平台的储油量为16万桶，且其采用干式储油技术实现储卸油操作。对于干式储油，当储油舱不满时，需要施加惰性气体或稀有气体来填充储油舱以保护油，施加的气体具有安全隐患，且施加气体也会增加一定的成本。另外，干式储油中，多少储油量就需要多少压载水匹配，从而需要额外设置压载舱，增大了平台的尺寸，对平台建造和运输安装带来了巨大的难度。

从而，现有技术中SPAR平台的储油方法具有成本较高、安全性较低的缺陷、SPAR平台具有平台尺寸较大的缺陷。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中的有技术中SPAR平台的储油方法具有成本较高、安全性较低的缺陷以及SPAR平台具有平台尺寸较大的缺陷，提供一种SPAR平台的储油方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种SPAR平台的储油方法，其特点在于，SPAR平台包括：

硬舱，自底部从上至下依次具有第一层甲板和第二层甲板；

中央井，贯穿于所述硬舱，所述中央井内插设有立管，所述立管沿长度方向具有首端和尾端，所述立管的首端用于伸入海底；

储油舱，设于所述第一层甲板和所述第二层甲板之间，所述储油舱用于通过注油管与所述立管的尾端相连通；

所述储油方法包括以下步骤：

S10、将海水和从海底开采出的对象经处理后形成的凝析油注入所述储油舱，以充满所述储油舱；

其中，海水和凝析油在所述储油舱内形成有位于上层的纯油及位于下层的油水混合物。

在本技术方案中，海水和凝析油充满储油舱，不需要额外通入惰性气体或稀有气体，操作较为简单，提高了安全性、降低了成本。另外，海水和凝析油共用储油舱，减少了用于提供压载水的压载舱的设置，有效地减少了平台的尺寸，且能进一步降低成本。需要说明的是，在储油舱内，由于重力的作用，海水和凝析油会形成分层现象，即出现位于上层的纯油及位于下层的油水混合物，这是利用油水置换技术的一级分离。

较佳地，所述SPAR平台还包括卸油装置，所述储油舱通过卸油管连接于所述卸油装置；

所述储油方法在步骤S10之后还包括以下步骤：

S20、将所述纯油通过所述卸油管输送至所述卸油装置。

在本技术方案中，将纯油通过卸油管输送至卸油装置，此为卸油过程，此过程操作较为简单。

较佳地，所述储油方法还包括以下步骤：

S30、通过注水管向所述储油舱内注入海水；

其中，步骤S30与步骤S20同时进行，且输送至所述卸油装置的纯油的体积与注入至所述储油舱的海水的体积相适配，以使所述储油舱始终处于充满状态。

在本技术方案中，在进行卸油的过程中，需要同时向储油舱内注水，以保证储油舱始终处于充满状态，有利于提高SPAR平台的安全性。

较佳地，所述SPAR平台还包括二级分离装置，所述二级分离装置位于所述第一层甲板和所述第二层甲板之间，且所述储油舱通过第一排水管与所述二级分离装置相连通；

所述储油方法在步骤S10之后还包括以下步骤：

S40、将所述油水混合物通过所述第一排水管排放至所述二级分离装置。

在本技术方案中，二级分离装置会对油水混合物进行分离，以减少水中的油颗粒，便于将水排入海中。需要说明的是，在二级分离装置内分离后的油水混合物形成的位于上层的油含量已经较少，可以人工撇除或通过其他方式取走。

较佳地，所述SPAR平台还包括壳体，所述壳体压设于所述第一层甲板，所述壳体沿径向由内至外依次具有内壳和外壳，所述中央井在所述第一层甲板上的投影位于所述内壳的外边缘以内；

所述储油舱位于所述内壳和所述中央井之间，所述内壳的外壁面和所述外壳的内壁面之间围成所述二级分离装置，所述第一排水管穿设于所述内壳。

在本技术方案中，所述壳体设置为双壳结构，较大程度上减少了二级分离装置和储油舱占用的空间，进一步减少了平台的尺寸；另外，上述设置也便于储油舱与二级分离装置之间的连通，节省了第一排水管的长度，进一步降低了成本。

较佳地，所述油水混合物排放经所述二级分离装置处理后形成有二级分离油水混合物；

所述SPAR平台还包括三级分离装置，所述三级分离装置通过第二排水管与所述二级分离装置相连通；

所述储油方法在步骤S40之后还包括以下步骤：

S50、将所述二级分离油水混合物通过所述第二排水管排放至所述三级分离装置。

在本技术方案中，二级分离油水混合物经三级分离装置处理后形成的水已能够达到排海标准，可直接排入海中。

较佳地，所述SPAR平台还包括壳体，所述壳体压设于所述第一层甲板，所述壳体沿径向由内至外依次具有内壳和外壳，所述中央井在所述第一层甲板上的投影位于所述内壳的外边缘以内；

所述储油舱位于所述内壳和所述中央井之间，所述内壳的外壁面和所述外壳的内壁面之间围成所述二级分离装置，所述第一排水管穿设于所述内壳；

所述第二排水管穿设于所述外壳。

较佳地，所述三级分离装置通过泵与海底相连通。

较佳地，所述SPAR平台还包括上部模块，所述上部模块位于所述硬舱的上方，所述上部模块插设于所述硬舱的顶部，所述中央井贯穿于所述上部模块；

所述三级分离装置位于所述上部模块。

较佳地，所述SPAR平台还包括：

桁架结构，位于所述硬舱的下方，所述桁架结构具有立柱，所述立柱沿所述中央井的高度方向具有首端和尾端，所述立柱的尾端插设于所述第一层甲板；

软舱，位于所述桁架结构的下方，所述立柱的首端穿设于所述软舱；

其中，所述中央井穿设于所述桁架结构和所述软舱。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

本发明的积极进步效果在于：

在本发明的储油方法中，海水和凝析油充满储油舱，不需要额外通入惰性气体或稀有气体，操作较为简单，提高了安全性、降低了成本。另外，海水和凝析油共用储油舱，减少了用于提供压载水的压载舱的设置，有效地减少了平台的尺寸，且能进一步降低成本。

附图说明

图1为本发明一较佳实施例的SPAR平台的结构示意图。

图2为本发明一较佳实施例的SPAR平台的储油方法中卸油过程的流程图。

图3为本发明一较佳实施例的SPAR平台的储油方法中油水混合物分离的流程图。

附图标记说明：

10：硬舱

20：中央井

30：储油舱

40：立管

50：壳体

501：二级分离装置

60：上部模块

70：桁架结构

701：立柱

80：软舱

具体实施方式

下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本发明。

如图1所示，SPAR平台包括硬舱10、中央井20和储油舱30。其中，硬舱10自底部从上至下依次具有第一层甲板(未示出)和第二层甲板(未示出)。中央井20贯穿于硬舱10，中央井20内插设有立管40，立管40沿长度方向具有首端和尾端，立管40的首端用于伸入海底。储油舱30设于所述第一层甲板和所述第二层甲板之间，储油舱30用于通过注油管(未示出)与立管40的尾端相连通。

在本实施方式中，中央井的规格为15m×15m，中央井内插设有7跟立管，并预留有2个井槽。

如图2所示，SPAR平台的储油方法包括以下步骤：

S10、将海水和从海底开采出的对象经处理后形成的凝析油注入所述储油舱，以充满所述储油舱。

其中，海水和凝析油在所述储油舱内形成有位于上层的纯油及位于下层的油水混合物。

在本实施方式中，海水和凝析油充满储油舱，不需要额外通入惰性气体或稀有气体，操作较为简单，提高了安全性、降低了成本。另外，海水和凝析油共用储油舱，减少了用于提供压载水的压载舱的设置，有效地减少了平台的尺寸，且能进一步降低成本。需要说明的是，在储油舱内，由于重力的作用，海水和凝析油会形成分层现象，即出现位于上层的纯油及位于下层的油水混合物，这是利用油水置换技术的一级分离。

进一步地，该SPAR平台还包括卸油装置(未示出)，图1中的储油舱30通过卸油管(未示出)连接于所述卸油装置。如图2所示，该储油方法在步骤S10之后还包括以下步骤：

S20、将所述纯油通过所述卸油管输送至所述卸油装置。

将纯油通过卸油管输送至卸油装置的过程为卸油过程，此过程操作较为简单。

进一步地，如图3所示，该储油方法还包括以下步骤：

S30、通过注水管向所述储油舱内注入海水。

其中，步骤S30与图2中的步骤S20同时进行，且输送至所述卸油装置的纯油的体积与注入至所述储油舱的海水的体积相适配，以使所述储油舱始终处于充满状态。

在本实施方式中，在进行卸油的过程中，需要同时向储油舱内注水，以保证储油舱始终处于充满状态，有利于提高SPAR平台的安全性。

进一步地，如图1所示，SPAR平台还包括二级分离装置501，二级分离装置501位于所述第一层甲板和所述第二层甲板之间，且储油舱30通过第一排水管(未示出)与二级分离装置501相连通。

如图3所示，该储油方法在步骤S10之后还包括以下步骤：

S40、将所述油水混合物通过所述第一排水管排放至所述二级分离装置。

在本实施方式中，二级分离装置会对油水混合物进行分离，以减少水中的油颗粒，便于将水排入海中。需要说明的是，在二级分离装置内分离后的油水混合物形成的位于上层的油含量已经较少，可以人工撇除或通过其他方式取走。

更进一步地，如图1所示，所述SPAR平台还包括壳体50，壳体50压设于所述第一层甲板，壳体50沿径向由内至外依次具有内壳和外壳，中央井20在所述第一层甲板上的投影位于所述内壳的外边缘以内。储油舱30位于所述内壳和中央井20之间，内壳的外壁面和外壳的内壁面之间围成二级分离装置501，所述第一排水管穿设于内壳。

在本实施方式中，所述壳体设置为双壳结构，较大程度上减少了二级分离装置和储油舱占用的空间，进一步减少了平台的尺寸；另外，上述设置也便于储油舱与二级分离装置之间的连通，节省了第一排水管的长度，进一步降低了成本。

进一步地，所述油水混合物排放经所述二级分离装置处理后形成有二级分离油水混合物；该SPAR平台还包括三级分离装置(未示出)，所述三级分离装置通过第二排水管(未示出)与图1中的二级分离装置501相连通。在本实施方式中，所述第二排水管穿设于所述外壳。二级分离油水混合物经三级分离装置处理后形成的水已能够达到排海标准，可直接排入海中。另外，在本实施方式中，所述三级分离装置通过泵与海底相连通。

如图3所示，该储油方法在步骤S40之后还包括以下步骤：

S50、将所述二级分离油水混合物通过所述第二排水管排放至所述三级分离装置。

更进一步地，如图1所示，该SPAR平台还包括上部模块60、桁架结构70和软舱80。其中，上部模块60位于硬舱10的上方，上部模块60插设于硬舱10的顶部，所述三级分离装置位于上部模块60。桁架结构70位于硬舱10的下方，桁架结构70具有立柱701，立柱701沿中央井20的高度方向具有首端和尾端，立柱701的尾端插设于所述第一层甲板。软舱80位于桁架结构70的下方，立柱701的首端穿设于软舱80。其中，所述中央井贯穿于上部模块60、桁架结构70和软舱80。

在本实施方式中，SPAR平台所需的电力、惰性气体均由上部模块提供。上部模块上设置主电站及应急发电站。低压***包括正常低压和应急低压***两部分，在发生失主电故障时，应急***为应急负荷提供供电保障，其应急电源来自应急柴油发电机组，中压***将用来为钻机模块提供电源。上部模块上还设置导航防撞***，自备电池组，保障导航***能够独立运行96小时。桁架结构中设有2个垂荡板，垂荡板通过桁架结构相连，并通过支柱与硬舱和软舱进行连接。

在该储油方法中，海水和凝析油充满储油舱，不需要额外通入惰性气体或稀有气体，操作较为简单，提高了安全性、降低了成本。另外，海水和凝析油共用储油舱，利用油水置换技术进行湿式储油，减少了用于提供压载水的压载舱的设置，有效地减少了平台的尺寸，且能进一步降低成本。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种SPAR平台的储油方法，其特征在于，SPAR平台包括：

硬舱，自底部从上至下依次具有第一层甲板和第二层甲板；

中央井，贯穿于所述硬舱，所述中央井内插设有立管，所述立管沿长度方向具有首端和尾端，所述立管的首端用于伸入海底；

储油舱，设于所述第一层甲板和所述第二层甲板之间，所述储油舱用于通过注油管与所述立管的尾端相连通；

所述储油方法包括以下步骤：

S10、将海水和从海底开采出的对象经处理后形成的凝析油注入所述储油舱，以充满所述储油舱；

其中，海水和凝析油在所述储油舱内形成有位于上层的纯油及位于下层的油水混合物。

2.如权利要求1所述的SPAR平台的储油方法，其特征在于，所述SPAR平台还包括卸油装置，所述储油舱通过卸油管连接于所述卸油装置；

所述储油方法在步骤S10之后还包括以下步骤：

S20、将所述纯油通过所述卸油管输送至所述卸油装置。

3.如权利要求2所述的SPAR平台的储油方法，其特征在于，所述储油方法还包括以下步骤：

S30、通过注水管向所述储油舱内注入海水；

其中，步骤S30与步骤S20同时进行，且输送至所述卸油装置的纯油的体积与注入至所述储油舱的海水的体积相适配，以使所述储油舱始终处于充满状态。

4.如权利要求1所述的SPAR平台的储油方法，其特征在于，所述SPAR平台还包括二级分离装置，所述二级分离装置位于所述第一层甲板和所述第二层甲板之间，且所述储油舱通过第一排水管与所述二级分离装置相连通；

所述储油方法在步骤S10之后还包括以下步骤：

S40、将所述油水混合物通过所述第一排水管排放至所述二级分离装置。

5.如权利要求4所述的SPAR平台的储油方法，其特征在于，所述SPAR平台还包括壳体，所述壳体压设于所述第一层甲板，所述壳体沿径向由内至外依次具有内壳和外壳，所述中央井在所述第一层甲板上的投影位于所述内壳的外边缘以内；

所述储油舱位于所述内壳和所述中央井之间，所述内壳的外壁面和所述外壳的内壁面之间围成所述二级分离装置，所述第一排水管穿设于所述内壳。

6.如权利要求4所述的SPAR平台的储油方法，其特征在于，所述油水混合物排放经所述二级分离装置处理后形成有二级分离油水混合物；

所述SPAR平台还包括三级分离装置，所述三级分离装置通过第二排水管与所述二级分离装置相连通；

所述储油方法在步骤S40之后还包括以下步骤：

S50、将所述二级分离油水混合物通过所述第二排水管排放至所述三级分离装置。

7.如权利要求6所述的SPAR平台的储油方法，其特征在于，所述SPAR平台还包括壳体，所述壳体压设于所述第一层甲板，所述壳体沿径向由内至外依次具有内壳和外壳，所述中央井在所述第一层甲板上的投影位于所述内壳的外边缘以内；

所述储油舱位于所述内壳和所述中央井之间，所述内壳的外壁面和所述外壳的内壁面之间围成所述二级分离装置，所述第一排水管穿设于所述内壳；

所述第二排水管穿设于所述外壳。

8.如权利要求6所述的SPAR平台的储油方法，其特征在于，所述三级分离装置通过泵与海底相连通。

9.如权利要求6所述的SPAR平台的储油方法，其特征在于，所述SPAR平台还包括上部模块，所述上部模块位于所述硬舱的上方，所述上部模块插设于所述硬舱的顶部，所述中央井贯穿于所述上部模块；

所述三级分离装置位于所述上部模块。

10.如权利要求9所述的SPAR平台的储油方法，其特征在于，所述SPAR平台还包括：

桁架结构，位于所述硬舱的下方，所述桁架结构具有立柱，所述立柱沿所述中央井的高度方向具有首端和尾端，所述立柱的尾端插设于所述第一层甲板；

软舱，位于所述桁架结构的下方，所述立柱的首端穿设于所述软舱；

其中，所述中央井穿设于所述桁架结构和所述软舱。