[發(fā)明專利]用于海上油氣田的隔離式水下柔性儲存裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610066014.2
• 申請日: 2016-02-01
• 公開（公告）號: CN105600197B
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 阮志豪
• 申請（專利權(quán)）人: 天津熙盛科技發(fā)展有限公司
• 主分類號: B65D88/78
• 分類號: B65D88/78
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 張金亭

本發(fā)明公開了一種用于海上油氣田的隔離式水下柔性儲存裝置，包括密閉儲罐和多個存儲單體，多個所述存儲單體豎直排列固接在所述密閉儲罐中；所述密閉儲罐設(shè)有與外界連通的水管；所述存儲單體設(shè)有一個柔性軟袋和一個開放式護(hù)套，在所述柔性軟袋上設(shè)有裝卸介質(zhì)管道，所述裝卸介質(zhì)管道固定在所述開放式護(hù)套上。本發(fā)明保留了干式儲油法的主要優(yōu)點，原油或其他液態(tài)碳?xì)浠衔锱c海水不直接接觸、可以保溫，可以存儲水溶性液體例如甲醇。同時，本發(fā)明克服了干式儲油法的兩大缺點。安全環(huán)保，能夠適用不同水深，采用柔性軟袋儲存介質(zhì)，實現(xiàn)介質(zhì)與水的分離，容積利用率高，成本低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于海洋油氣開發(fā)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于海上油氣田的隔離式水下柔性儲存裝置。

背景技術(shù)

海上油田產(chǎn)出原油后有兩種方法來進(jìn)行后續(xù)處理：1)用海底管道輸出；2)儲存在儲油裝置里定期用穿梭油輪運(yùn)出，該儲油裝置可以是生產(chǎn)平臺的一個固定組成部分，也可以是單獨的一個結(jié)構(gòu)。如果一個海上油田的產(chǎn)量不夠大，鋪設(shè)昂貴的海底輸油管道就得不償失，這種情況下要開采就只能使用某種低成本但安全可靠的儲油裝置。

儲油裝置具體安置在哪里事關(guān)重大。可選的位置只有三個：1)水線面以上并固定在平臺上層組塊中；2)水面上作為浮式結(jié)構(gòu)的一部分；3)水線面以下作為平臺下層結(jié)構(gòu)的一部分，或作為一個單獨的設(shè)施。位于水線面以下的儲油裝置需要通過管系與平臺生產(chǎn)組塊相連接來進(jìn)行原油的裝卸作業(yè)。在實際應(yīng)用中三個位置各具優(yōu)、缺點。1)在水線面以上時：儲油裝置通常作為上層組塊的一個固定部分，直接置于工藝模塊和生活模塊之下。優(yōu)點是不受海浪和潮汐產(chǎn)生的海流力的影響。然而，巨大的儲油裝置安置在工藝模塊和生活模塊之下會構(gòu)成嚴(yán)重的安全隱患。此外，更糟糕的是這種布局給平臺頂部增加了巨大重量，使之在原油裝卸過程中產(chǎn)生很大的重量變化，從而極大地影響了平臺的運(yùn)動響應(yīng)特點。因此，這種方案目前僅少量應(yīng)用在位于極淺水域的固定式平臺上。2)在水面：優(yōu)點是可以很容易地增加平臺類似船形FPSO浮式結(jié)構(gòu)的儲油容積。但缺點是，浮式結(jié)構(gòu)易受風(fēng)浪產(chǎn)生的環(huán)境力的影響，從而需要依靠一個昂貴的錨泊系統(tǒng)或定位系統(tǒng)來保持海上定位，因此會比常規(guī)的固定平臺成本要高得多。為此，浮式結(jié)構(gòu)只有在深水采油或淺水采油所需的輸油管道實在成本太高時才會用到。3)在水線面以下：無論對于固定式平臺還是浮式平臺，這都是最佳位置，因為只要儲油罐在水下的深度足夠深，由風(fēng)產(chǎn)生的環(huán)境力就完全消失了，由波浪產(chǎn)生的環(huán)境力也會大大減弱。此外，平臺的重心也會下降，總體來說有利于平臺的動力特性和運(yùn)動響應(yīng)。不過水下儲油裝置會面臨許多挑戰(zhàn)。最嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)是如何處理裝卸油時產(chǎn)生的巨大浮力和相應(yīng)的平臺重量變化。

水下儲存裝置通常有兩種方法來儲存處理過的原油或其他液態(tài)碳?xì)浠衔铩５谝环N叫“濕式儲油法”，即將油和海水一起儲存在同一個儲油罐里。由于密度不同，原油或液態(tài)碳?xì)浠衔飼≡趦τ凸薜纳戏剑⑶译m然油水會直接接觸但兩者會自然分成上下兩層。在裝油作業(yè)時處理過的原油被注入儲油罐中，同時等量的海水會被排放出儲油罐，從而使儲油罐內(nèi)液體的體積保持不變。卸油的過程正好相反，海水被注入罐中而等量的原油被擠出罐外。該儲油法的最大優(yōu)點是裝卸油時儲罐的坐底重量變化很小，變化量僅為最大坐底重量的15％左右。另一個優(yōu)點是，由于儲罐在整個使用壽命中其內(nèi)部的壓力與外部的海水始終保持流體靜力的壓力平衡，因此不需要將它設(shè)計成壓力容器。然而，該方法也有三大缺點。第一就是對環(huán)境污染的擔(dān)憂。由于儲罐在水下不斷地晃動，原油和海水的接觸面會產(chǎn)生一個混合層，該混合層如釋放出去就會對環(huán)境造成污染。第二是隔熱問題，油保持液態(tài)需加熱保溫，而外部進(jìn)來的水是冷的，因此油水大面積的接觸很難對原油采取保溫措施。第三，該方法無法存儲水溶性液體，例如甲醇。正是由于這些缺點，特別是環(huán)境污染問題，盡管業(yè)內(nèi)人士作出了巨大的努力，但濕式儲油法無論是在固定平臺或浮式平臺上得到實際應(yīng)用的案例極少。