船海探索深海油气装备知多少（2）深海油气生产装备

  深海油气生产装备是深海油气田开发的选择。目前，全球共有各类深水生产装备约400座，常见的装备包括半潜式生产平台、张力腿平台、深吃水单立柱平台、浮式生产储油外输装置等。

  张力腿平台是指通过张力腿系统固定于海底的平台。张力腿系统确保平台保持张力状态，并将平台由于风、浪、流、潮汐、环流（如适用）和内波（如适用）等导致的运动限制在指定范围以内。张力筋腱承受预张力，使得其轴向刚度很大，可将垂荡、纵摇和横摇响应限制在较小的幅度范围以内。常见的张力腿平台型式见下图所示。

  深吃水单立柱平台漂浮于水面，通过半张紧式系泊设备系泊于海底，在海洋环境荷载作用下，平台可围绕中心有较小偏移。可支持干式井口，理论作业水深400米以上，多为综合处理平台。部分平台配置钻、修机模块，可为油气田提供钻修井服务。

  全球共有22座深吃水单立柱平台(SPAR)平台，其中20座在墨西哥湾，一座在挪威，一座在马来西亚。最大的一座是2018年投产的Aasta Hansteen（挪威Statoil），水深最深的一座在墨西哥湾（壳牌的Perdido，2383米）。

  全球共有41座半潜式的生产平台服役，另有２座在安装调试，3座在建，主要分布在墨西哥湾、欧洲北海和巴西海域，最大作业水深2438米（美国墨西哥湾Independence Hub平台）。

  坐落在我国陵水油气田的“深海一号”能源站，是中国自主研发建造的全球首座十万吨级深水半潜式生产储油平台。总重量超过5万吨，总高度达120米，最大排水量11万吨，日产天然气达1000万立方米，每年可稳定供应天然气30亿立方米。截至2022年6月25日，“深海一号”能源站投产一周年，累计生产天然气突破20亿立方米，累计外输凝析油超过20万立方米，成为中国“由海向陆”保供粤港澳大湾区和海南自贸港的主力气田。

  FPSO（Floating Production Storage and Offloading）是集生产、储油、卸油为一体的海上浮式生产储卸油装置，被称为海上石油工厂。FPSO是对开采的石油进行油气分离、处理含油污水、动力发电、供热、原油产品的储存和运输，集人员居住与生产指挥系统于一体的综合性的大型海上石油生产基地。与别的形式石油生产平台相比，FPSO具有抗风浪能力强、适应水深范围广、储/卸油能力大以及可转移、重复使用的优点，广泛适合于远离海岸的深海、浅海海域及边际油田的开发，已成为海上油气田开发的主流生产方式。

  以我国“海洋石油119”FPSO为例，船体总长约256米，宽约49米，甲板面积相当于2个标准足球场，甲板上集成了14个油气生产功能模块和1个能够容纳150名工作人员的生活楼。每天能处理原油2.1万立方米，天然气54万立方米。该船拥有国内最复杂的海上油气处理工艺流程，每天油气解决能力相当于占地30万平方米的陆地油气处理厂。

  全球在役FPSO（含FSO，FPU）共186艘，订购或者在建的有20艘。我国在FPSO的应用已经相对来说还是比较成熟，在我国的渤海等海域均有FPSO分布。

  传统的海上天然气田开发采用生产平台和海底管道的方式来进行。与采用FLNG开发天然气田相比，传统的开发方式具有一定的局限性。如果气田距海岸太远或规模较小，使用传统的开发方式经济效益会降低，甚至没办法回收投资。同时，如果海底管道铺设存在困难，传统的开发方式也难以实现。

  随着浮式液化天然气装置（FLNG）应用技术的逐步成熟，FLNG概念的工程化已被众多能源公司所接受。利用FLNG进行海上气田开发结束了海上气田只能采用管道运输上岸的单一模式，节约了运输成本，且不占用陆上空间，而且，该装置能安装在远离人群居住的地方，安全环保。此外，FLNG还可以在气田开采结束后二次使用，安置于其他天然气田，经济性能较高。FLNG的上述优势使其成为开发离岸较远的中小型边际气田的首选装备。目前，全球已有两个海上天然气田项目确定采用FLNG方式来进行开采，还有数十个海上天然气项目计划采用FLNG进行开采。

  现役的PRELUDE FLNG，船长488米，宽74米，钢材超过26万吨。满载时排水量超过60万吨。

  我国已经在FLNG的方面开展了研究工作，已经具备FLNG的基本设计的能力。但由于在成本方面的原因，实际工程建设项目并未开展。

  浮式液化存储及再气化装置（FSRU）是近年来新型的装备，严格来讲不属于油气生产设施，但其作业模式与生产装备类似。FSRU主要作为传统陆基LNG接收站的替代品，也可作为普通LNG船舶使用，目前主要被作为LNG接收及气化装置、LNG运输及气化船、平台式LNG接收终端以及重力基础结构式海上接收装置使用。

  我国FSRU的建造及使用进程晚于全球步伐，但近年来发展迅猛。中国首艘FSRU装置由惠生海洋工程有限公司制造，第二艘FSRU由新加坡PaxOcean公司在我国舟山地区的基地进行建造，此两艘FSRU均为非自航式驳船。

  随着世界各地对于环保的要求日益提高，LNG能源的需求量慢慢的变大，可以灵活布置、短期内实现量产的FSRU将可能作为陆岸气体处理终端的替代品，为沿海地区提供源源不断的清洁能源。

  本期海洋开发装备就介绍到这里，下期我们将介绍油气开发模式以及未来的发展的新趋势。