[發明專利]一種FPSO核心生產模塊布局優化方法

有效

• 申請號: 201910677291.0
• 申請日: 2019-07-25
• 公開（公告）號: CN110472300B
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: 姚凱凱;章青;王顯康;閆斌;譚鵬飛
• 申請（專利權）人: 天津大學青島海洋技術研究院
• 主分類號: G06F30/18
• 分類號: G06F30/18;G06F30/15;G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 青島致嘉知識產權代理事務所(普通合伙) 37236
• 代理人: 張曉艷

一種FPSO核心生產模塊布局優化方法，將能完成特定功能的設備打包為一個模塊處理；根據模塊間的工藝聯系以及維修條件，確定其針對相應船體的布局方案以及模塊間的安全間距；對功能模塊進行簡化假設，建立目標函數以及模塊間約束條件的數學模型，對數學模型進行求解，得出模塊在甲板上的坐標位置；該方法有效提高海上油氣生產平臺穩定性及空間利用率、提高油氣水處理效率、降低成本、以及維修或加裝其他模塊的方便性，更高效率的對海上油氣生產平臺設備進行優化布局，有效地解決了海上油氣生產平臺設備優化布局問題，簡化了布局過程，為整套海上油氣生產平臺優化布局設計提供理論依據。

技術領域

本發明屬于海上原油開采及處理技術領域，尤其涉及一種FPSO核心生產模塊布局優化方法。

背景技術

針對施工中工期、場地等資源限制，目前在海洋石油平臺建造過程中，越來越重視模塊化建造技術的應用。模塊化施工是一種先進的施工理念，它的先進性在于它大量引入了平行作業，在傳統建造中需要同一地點依次完成的工作，現在可以多地點同時開展，從而大大縮短了工期。在傳統的上部模塊布局中，主要依靠工程人員的經驗進行手動布局，根據生產工藝流程粗略估計中心進行布局的傳統方法，存在著甲板空間利用率小、整體重心偏移、平臺穩定性低等問題，通過占用多的甲板空間進行布局使成本大大增加。同時，FPSO的修建是根據要開發的油田和海況進行設計的，所以世界上沒有兩艘相同的FPSO,其上部模塊也是根據油田的儲油量和FPSO的存油量及日處理能力決定的，所以模塊也不是標準化的，模塊的尺寸和重量參數都是不一樣的，所以依靠經驗進行布局有一定的困難。

發明內容

針對上述的技術缺陷，本發明提供一種FPSO核心生產模塊布局優化方法，通過對上部模塊工藝流程的分析，考慮到模塊的維修間距和安全間距以及其他海洋平臺建造的注意事項，建立一套上部模塊在甲板上布局的數學模型，有效地解決了海上油氣生產平臺設備優化布局問題，簡化了布局過程，為海上油氣生產平臺優化布局設計提供理論依據，對海上油氣生產平臺現場優化布局規劃具有重要的指導意義。

一種FPSO核心生產模塊布局優化方法，采用的技術方案是：

（1）對FPSO生產工藝流程進行分析，將能完成特定功能的設備打包為一個模塊處理；

（2）對模塊本身以及模塊間可能存在的危險進行分析，通過研究模塊的布置方案、模塊間的影響、模塊間的工藝聯系以及維修條件，確定其針對相應船體的布局方案以及模塊間的安全間距；

（3）對功能模塊進行簡化假設；

（4）按照核心模塊的生產工藝流程和模塊間的布局約束條件，建立目標函數以及模塊間約束條件的數學模型，以約束條件為基準，圍繞海上油氣生產平臺生產處理油氣水的工藝流程，實現設備的優化布置；

（5）對數學模型進行求解，得出模塊在甲板上的坐標位置。

一種FPSO核心生產模塊布局優化方法，對目前海上油氣生產平臺設備布局易發生重大危險問題及為了提高海上油氣生產平臺穩定性及空間利用率、提高油氣水處理效率、降低成本、以及維修或加裝其他模塊的方便性，更高效率的對海上油氣生產平臺設備進行優化布局，提供一種優化方法，有效地解決了海上油氣生產平臺設備優化布局問題，簡化了布局過程，為整套海上油氣生產平臺優化布局設計提供理論依據，對海上油氣生產平臺現場優化布局規劃具有重要的指導意義。

附圖說明

圖1是本發明提供的一種海上油氣生產平臺設備布局優化方法的流程圖；

圖2是本發明提供的一種海上油氣生產平臺設備布局優化方法的待布物橫豎狀態圖；

圖3是本發明提供的一種海上油氣生產平臺設備布局優化方法最終模塊示意圖。

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本發明作進一步說明。