水下储油装置设计与优选

发布时间：2020-04-01 11:48

【摘要】： 为了适应海洋石油开发的需要,寻找新的开发技术与开发模式,本文提出了由海底井口、储油装置、小型浮式系泊装置以及穿梭油轮组成的水下储油开采模式。海底井口将生产的原油直接储存到水下储油装置中,通过小型浮式系泊装置将原油输送到海面,再由穿梭油轮实现原油转运。水下储油的优点是能够避开风浪的冲击,在天气恶劣的情况下,油井可以继续生产;海水能够保护油罐不因失火、雷电而发生危险。水下储罐有多种方式,其中油水置换方式经济高效。但在油水置换过程中会有少量原油随水排放到海水中,累积造成环境污染。如果采取措施避免油水直接接触,污染问题可迎刃而解。为此,本文提出了油水隔层的新设计,介于油水之间,避免油水接触。既保留了油水置换储油的主要优点,又避免了环境污染等缺点。根据水下储油开采模式的设计以及油水隔层的使用要求,本文中设计了三种不同型式储量为20000方的储油装置,其外形分别为规整立方体,细长立方体,圆柱体。同时,选用了三种海域环境条件,分别为40米、100米、1000米水深海域环境。将三种不同形式储油装置在每一种环境下进行整体性能计算,并对比结果,最终选择每种条件下的最优型式。此外,根据胜利海域环境条件,设计了一种储量为1000方的储油装置,主要用于前期实验,为此种新型水下储油开采模式的可行性进行验证。参照结构设计与优选结果,建立了三种储油装置的有限元模型,进行整体结构的静力分析及强度校核。校核过程中,按照实际工作情况,考虑了满油工况、满水工况以及吊装工况。依据三种工况下载荷组合进行加载,求解,提取数据,得到结构各构件的有效应力。最后,根据屈服强度校核方法进行结构强度校核。通过上述工作验证,四种水下储油装置既满足规范关于完整稳性与坐底稳性的性能要求,又满足规范关于结构强度的要求,同时满足水下储油开发模式与油水隔层的使用要求,验证了此种水下储油开发模式的可行性。综上,本论文为我国海洋石油开发提供了一种全新的开发模式。
【图文】：

储油罐,油罐,重力式平台,水上

本文提出水下储油开采模式。目前，海上储油主要分为水上、油 3 种模式[1]。其中，水上储油与水面储油两种模式比较常见。水储油更容易控制，并且技术更加成熟。但是，水上储油会导致采油大，平台结构、环境载荷及地基受力相应增大，平台造价非常高；来说，浮式生产系统储油量通常在 5×104方以上，受外部风浪、，且关键技术依赖国外，主要设备需要进口[2]。在一些小型油田，式的经济性较差。有的油田，甚至得不到开发。水下储油的优点是能够避开风浪的冲击，在恶劣的天气情况下，油续生产；油罐上面的海水能够保护油罐不因失火、雷电而发生危险在约 180 m 以下的海底，波浪对其作用力几乎不再存在，更不受冰6]。目前水下油罐式平台主要有 2 种形式[7]，一种为倒盘形海底油罐-1 所示，其底部是圆柱形，上部建有操作平台，平台上安装有输油产设备。另一种是带有防波墙的重力式平台，重力式平台底部设置罐，如图 1-1 所示。

模式图,水上,模式

天移较大先降模输术油天津大学硕士这两种移过程中需较大海域，整大幅下降。因此，需先进经验的降低工程投针对以模式是将海输送到水面术，使结构不油开发。士学位论文海底油罐具要大量人力整个平台需需要寻找新同时，研究资，提高油上问题，本底井口生产，再通过穿不需要承受具有各自优力物力以及需要使用大量新的开发技术究和探索适合油田的经济本文提出水产的原油直穿梭油轮实现受海底的水头优点，但它们时间。同时量的钢材与术与开发模合我国国情效益。下储油开采直接储存到水现原油的转头压力，因们的共同缺点时，工作水深与混凝土，使模式。摆在我情，简化现有采模式，如水下储油装转运。水下储因此，此种开点是不能实深受到限制使其在石油我国面前的有开发工程图 1-2 所示装置中，通过储油装置内开采模式同第一章实现快速转移制，，如果用于油开采中的经的任务是学习程系统和模式示。水下储油过系泊装置将内采用油水置同样适用于深绪论移，转于水深经济性习国外式，以油开采将原油置换技深海石
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：P744.4

【引证文献】