【摘要】： 為了適應(yīng)海洋石油開發(fā)的需要,尋找新的開發(fā)技術(shù)與開發(fā)模式,本文提出了由海底井口、儲油裝置、小型浮式系泊裝置以及穿梭油輪組成的水下儲油開采模式。海底井口將生產(chǎn)的原油直接儲存到水下儲油裝置中,通過小型浮式系泊裝置將原油輸送到海面,再由穿梭油輪實現(xiàn)原油轉(zhuǎn)運。 水下儲油的優(yōu)點是能夠避開風(fēng)浪的沖擊,在天氣惡劣的情況下,油井可以繼續(xù)生產(chǎn);海水能夠保護油罐不因失火、雷電而發(fā)生危險。水下儲罐有多種方式,其中油水置換方式經(jīng)濟高效。但在油水置換過程中會有少量原油隨水排放到海水中,累積造成環(huán)境污染。如果采取措施避免油水直接接觸,污染問題可迎刃而解。為此,本文提出了油水隔層的新設(shè)計,介于油水之間,避免油水接觸。既保留了油水置換儲油的主要優(yōu)點,又避免了環(huán)境污染等缺點。 根據(jù)水下儲油開采模式的設(shè)計以及油水隔層的使用要求,本文中設(shè)計了三種不同型式儲量為20000方的儲油裝置,其外形分別為規(guī)整立方體,細長立方體,圓柱體。同時,選用了三種海域環(huán)境條件,分別為40米、100米、1000米水深海域環(huán)境。將三種不同形式儲油裝置在每一種環(huán)境下進行整體性能計算,并對比結(jié)果,最終選擇每種條件下的最優(yōu)型式。此外,根據(jù)勝利海域環(huán)境條件,設(shè)計了一種儲量為1000方的儲油裝置,主要用于前期實驗,為此種新型水下儲油開采模式的可行性進行驗證。 參照結(jié)構(gòu)設(shè)計與優(yōu)選結(jié)果,建立了三種儲油裝置的有限元模型,進行整體結(jié)構(gòu)的靜力分析及強度校核。校核過程中,按照實際工作情況,考慮了滿油工況、滿水工況以及吊裝工況。依據(jù)三種工況下載荷組合進行加載,求解,提取數(shù)據(jù),得到結(jié)構(gòu)各構(gòu)件的有效應(yīng)力。最后,根據(jù)屈服強度校核方法進行結(jié)構(gòu)強度校核。 通過上述工作驗證,四種水下儲油裝置既滿足規(guī)范關(guān)于完整穩(wěn)性與坐底穩(wěn)性的性能要求,又滿足規(guī)范關(guān)于結(jié)構(gòu)強度的要求,同時滿足水下儲油開發(fā)模式與油水隔層的使用要求,驗證了此種水下儲油開發(fā)模式的可行性。綜上,本論文為我國海洋石油開發(fā)提供了一種全新的開發(fā)模式。
【圖文】：

本文提出水下儲油開采模式。目前，海上儲油主要分為水上、油 3 種模式[1]。其中，水上儲油與水面儲油兩種模式比較常見。水儲油更容易控制，并且技術(shù)更加成熟。但是，水上儲油會導(dǎo)致采油大，平臺結(jié)構(gòu)、環(huán)境載荷及地基受力相應(yīng)增大，平臺造價非常高；來說，浮式生產(chǎn)系統(tǒng)儲油量通常在 5×104方以上，受外部風(fēng)浪、，且關(guān)鍵技術(shù)依賴國外，主要設(shè)備需要進口[2]。在一些小型油田，式的經(jīng)濟性較差。有的油田，甚至得不到開發(fā)。水下儲油的優(yōu)點是能夠避開風(fēng)浪的沖擊，在惡劣的天氣情況下，油續(xù)生產(chǎn)；油罐上面的海水能夠保護油罐不因失火、雷電而發(fā)生危險在約 180 m 以下的海底，波浪對其作用力幾乎不再存在，更不受冰6]。目前水下油罐式平臺主要有 2 種形式[7]，一種為倒盤形海底油罐-1 所示，其底部是圓柱形，上部建有操作平臺，平臺上安裝有輸油產(chǎn)設(shè)備。另一種是帶有防波墻的重力式平臺，重力式平臺底部設(shè)置罐，如圖 1-1 所示。

天移較大先降模輸術(shù)油天津大學(xué)碩士這兩種移過程中需較大海域，整大幅下降。因此，需先進經(jīng)驗的降低工程投針對以模式是將海輸送到水面術(shù)，使結(jié)構(gòu)不油開發(fā)。士學(xué)位論文海底油罐具要大量人力整個平臺需需要尋找新同時，研究資，提高油上問題，本底井口生產(chǎn)，再通過穿不需要承受具有各自優(yōu)力物力以及需要使用大量新的開發(fā)技術(shù)究和探索適合油田的經(jīng)濟本文提出水產(chǎn)的原油直穿梭油輪實現(xiàn)受海底的水頭優(yōu)點，但它們時間。同時量的鋼材與術(shù)與開發(fā)模合我國國情效益。下儲油開采直接儲存到水現(xiàn)原油的轉(zhuǎn)頭壓力，因們的共同缺點時，工作水深與混凝土，使模式。擺在我情，簡化現(xiàn)有采模式，如水下儲油裝轉(zhuǎn)運。水下儲因此，此種開點是不能實深受到限制使其在石油我國面前的有開發(fā)工程圖 1-2 所示裝置中，通過儲油裝置內(nèi)開采模式同第一章實現(xiàn)快速轉(zhuǎn)移制，，如果用于油開采中的經(jīng)的任務(wù)是學(xué)習(xí)程系統(tǒng)和模式示。水下儲油過系泊裝置將內(nèi)采用油水置同樣適用于深緒 論移，轉(zhuǎn)于水深經(jīng)濟性習(xí)國外式，以油開采將原油置換技深海石
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號】：P744.4

【引證文獻】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 李嘉文;楊樹耕;姜宜辰;田海慶;;九十米水深儲油自升式平臺的沉墊設(shè)計[J];船舶工程;2012年04期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 韓長青;水下儲油罐設(shè)計[D];中國石油大學(xué);2011年

本文編號：2610412