中船集團七○八所 祁 斌
世界FPSO船型開發近況
中船集團七○八所 祁 斌
由于擁有投產快、投資低的優勢,過去很多FPSO是通過老齡油船改裝而成,占比超過船隊總數的60%。今天,隨著FPSO工作環境越來越嚴酷,工作水深越來越大,邊緣油田越來越重要,以及市場需求的多樣化,相應的新技術、新船型也在隨之發展,出現了多種非傳統FPSO,如圓筒型FPSO、FDPSO,LNG-FPSO等。
作為傳統型的FPSO,由韓國三星重工所建的“Nexus 1”號成為了唯一一艘入選《Significant Ships Of 2009》經典船型的FPSO。
該船專門針對嚴酷環境而開發,工作能力強,工作地點為挪威海域,可抵抗百年一遇的惡劣海況,疲勞壽命約20年。全長271.8m,型寬46m,型深26.6m,吃水18.2m,94626GT,載重量147700噸,液貨艙容量154000m3。主機采用2臺四沖程MAN12V32/40型柴油機,轉速750r/min時功率6000KW,90%最大持續功率時航速為10.5節。該船的初始生產能力為80000桶/天,不過上部工作模塊經擴展后,可使生產能力增加一倍。貨物卸載通過一根長120m、直徑500mm的軟管進行。貨物系統包括一套有機物揮發(VOC)回收系統和原油、熱/冷海水貨艙清洗系統,此外還有蒸汽加熱系統。

2009年1月,意大利Eni Norge公司及其合作伙伴挪威StatoilHydro公司與Sevan海事公司簽訂一份Sevan1000型FPSO的建造合同,將用于挪威北部巴倫支海的Goliat油田項目,預計于2013年交付。
該型FPSO的造型采用了一種不同于傳統船型FPSO的圓筒型。其關鍵優勢就在于低成本、高性能,即建造成本相對于船型FPSO來說較低,同時又不影響石油的存儲能力,還可支撐較重的上部模塊,并擁有良好的運動特性。該型FPSO日產油能力達到11萬桶,日產氣能力達400萬m3,石油儲存量為100萬桶。

同Sevan公司的“圓筒”型FPSO有點類似,巴西石油公司也在FPSO的外形上動了腦筋。該公司開發的FPSO擁有Spar平臺的某些特性,因此取名為圓柱型浮式生產儲卸裝置(MPSO)。不過比起Spar平臺,該MPSO的吃水卻要淺得多。
該型設計有利于減少垂蕩和縱搖,進而降低鋼懸鏈線立管受到的疲勞影響,而船型FPSO在作業水深超過3000m時鋼懸鏈線立管可能會出現一定的疲勞問題。此外,船型FPSO由于受墨西哥灣環境影響而需要非連接轉塔,MPSO則可在運營期內實現永久性作業。
該MPSO全 長150m, 型 長121.2m, 型 寬121.2m,型深58m,移動時吃水28.7~47.9m,貨艙容積132000m3。其基本設計已于2009年獲得了美國船級社(ABS)的認可,未來將安裝在墨西哥灣進行超深水作業。ABS對該型設計的船體強度進行了評估,包括載荷構件、疲勞強度、運動和穩定性等方面。此外,ABS還采用危險識別研究方法對與卸載系統有關的安全問題進行了評估,將使用DP2動力定位等級的穿梭油船進行卸載操作。

新加坡Prosafe生產服務公司成立于1982年,在FPSO技術領域有著豐富的經驗,在改造、運作、維護方面擁有可靠的能力,其船隊中就包含了世界首艘浮式鉆井生產儲卸裝置(FDPSO)——“Azurite”號。
該船由新加坡吉寶船廠建造,比起傳統的FPSO,“Azurite”號FDPSO的特點就在于模塊化的鉆井設備,可根據需求進行安裝或移除。該FDPSO生產能力為60000 bfpd (桶液體/天)/4 0 0 0 0 bopd(桶油/天 ),船上可儲存140萬桶石油。該船已于2009年在西非海域首次投入使用,工作水深1400m。

隨著人們環保意識的增強,作為清潔能源之一的LNG也越來越受到重視,應用面也越來越廣。由于目前陸地上和近岸的大型氣田開采已接近飽和,因此近海氣田的開發就成為了人們的關注焦點。據統計,目前還未被開采的已探明天然氣儲量占到了總的已探明可開采天然氣儲量的40%~60%。隨著中小型近海油氣田的開發越來越活躍,全球對于LNG-FPSO這一新型移動式天然氣生產儲卸裝置的需求也日漸增多。因此,LNGFPSO可謂是目前最引人注目的船型之一。
在LNG-FPSO的開發建造方面,日韓船企表現突出,世界首份LNG-FPSO訂單便是出自韓國三星重工。此外,大宇也于近期推出了自己的LNG-FPSO,船長310m, 寬65m, 高20.3m, 可 儲 存210000m3的LNG和20000m3的LPG。
日本方面,三菱重工日前已完成兩型LNG-FPSO的開發工作,同時也獲得了國際主要船級社的原則認可(AIP)。這兩型分別為MOSS型液艙LNG-FPSO和獨立式棱形液艙LNG-FPSO,前者計劃用于年生產能力為100~200萬噸的中型氣田,后者用于年生產能力300萬噸的氣田。相比于薄膜型液艙,這兩型可完全避免艙內液體的晃動,從而消除液艙安全隱患。不過MOSS型液艙由于占用空間較大,因此三菱重工采用了增加液艙尺度、減少液艙數量以獲得足夠的甲板空間,用于布置上部模塊。而采用獨立式棱形液艙所留出的甲板空間則相對較大,不過成本也較高。

X船首概念出自于挪威Ulstein公司,其設計理念就是能應對世界上最嚴酷的海域環境。自2006年首艘采用X船首的“Borbon Orca”號AHTS下水后,這一革新船體設計的應用越來越多,應用面也越來越廣,包括PSC、錨作船、近海建造船和地震勘測船等,此外,采用X船首的集裝箱船和雜貨船也在開發設計中。目前,Deltamarin公司和Ulstein公司正在聯合開發世界首艘X船首FPSO——“F.DELTA.X” FPSO。
比起傳統船型FPSO,X船首FPSO在嚴酷環境中工作時具有許多優勢,包括運動和加速更小、縱搖更小、甲板涌浪更少、砰擊更小、甲板上靈敏設備所受到的沖擊載荷更小、船員舒適度更高、直升機作業更方便。據項目相關人員稱,除了革新的船體形態,“F.DELTA.X”的液艙布置和結構布局也經過了優化。
該型FPSO船長244m,船寬42m,船深23m,吃水約16m,載重量89000噸,儲存能力為620000桶,生產能力為60000桶/天,上部模塊重約16000噸。根據目前的設計方案,船尾機艙將布置2臺12300KW的柴油發電機,船尾甲板將布置2臺為上部模塊設備提供動力的17000KW模塊化雙燃料發電機。此外船上將采用一對方位推進器,單機功率5000KW,船首還將安裝一對推進器,單機功率1500KW。
