全功能海洋开发系统的制作方法

本技术涉及海洋资源开发领域，尤其是涉及一种全功能海洋开发系统。

背景技术：

1、浮式生产储存装卸系统(floating production storage and offloading,以下简称fpso)应用于海洋油气田开发，尤其是作为500米以深海洋油气开发系统。fpso由浮体、上部模块、系泊、立管接口等几部分组成。根据油田油气储量开发方案，其上部模块的油气开采和处理设施由多达数十几种油气水处理模块组成，包括油气水分离、脱水、脱碳、脱酸、烃露点控制、脱重烃、天然气液化、注气、注水、气举、外输、流动保障、放空/火炬、发电、公用工程等功能，是fpso的核心组成部分。油气田开发是长达25年、甚至超过30年的长期过程，在此过程中，油气田的井口流出物的组成、压力、温度、流量都在发生变化，油气藏地质状况也在发生变化，采油工程方案必须根据地下油气层的油藏特点的变化进行动态调整。但是，目前所有fpso都是依据早期的油藏地质条件下的油气田开发方案进行定制建造，系泊在海上后，如果需要涉及规模和功能调整的深度改造，需要离开生产位置进入船坞进行改扩建，同时需要有另一艘满足生产条件的fpso代替来维持油气田的持续生产，但费用巨大，且切换作业严重影响油田稳定生产，在实践中也很难找到一艘空闲的处理能力类似的fpso来做替代，以至于fpso为匹配油气田动态开发需要的规模、功能调整的深度改造不可行，只能进行小规模调整改造，fpso在油气田开发中后期往往长期低效运行，直接导致油气田采收率下降，严重影响油气田全生命周期开发效率和效益。

2、可见，现有技术存在开采设备功能覆盖不全且难以改建与扩建的问题。

技术实现思路

1、本实用新型提供了一种全功能海洋开发系统，解决了现有技术中存在的开采设备功能覆盖不全且难以改建与扩建的问题。

2、本实用新型提供了一种全功能海洋开发系统，包括浮体，凝析油舱、液化天然气舱、生产原油舱、液化石油气舱、发电模块、天然气脱酸模块、分离精馏模块、凝析油稳定模块、化学剂注入模块、电气模块、蒸发气压缩模块、二氧化碳回注模块、生产水处理模块、进料分离模块、燃料气模块、公用工程模块、天然气液化模块、乙二醇回收模块、天然气脱水模块以及至少一个预留模块；

3、浮体为多层结构，多层结构自下至上包括第一层结构、第二层结构、第三层结构和第四层结构；凝析油舱、液化天然气舱、生产原油舱以及液化石油气舱设于第一层结构，发电模块、天然气脱酸模块、分离精馏模块、凝析油稳定模块、电气模块、天然气液化模块、蒸发气压缩模块以及二氧化碳回注模块位于第二层结构，生产水处理模块以及进料分离模块位于第三层结构，燃料气模块、公用工程模块、化学剂注入模块、乙二醇回收模块以及天然气脱水模块位于第四层结构；

4、至少一个预留模块可拆卸地设于多层结构中的一层或多层；

5、至少一个预留模块为以下至少之一：脱盐模块、气体增压模块、脱重烃模块、脱汞模块、脱碳模块。

6、可选的，至少一个预留模块中的至少部分设于发电模块和天然气脱酸模块之间。

7、可选的，第一层结构中的凝析油舱、液化天然气舱、生产原油舱以及液化石油气舱依次相邻设置；

8、第二层结构中的发电模块、天然气脱酸模块、分离精馏模块、凝析油稳定模块、电气模块、天然气液化模块、蒸发气压缩模块以及二氧化碳回注模块依次相邻设置。

9、可选的，第三层结构中的生产水处理模块以及进料分离模块依次相邻设置；

10、第四层结构中的燃料气模块、公用工程模块、化学剂注入模块、乙二醇回收模块以及天然气脱水模块依次相邻设置。

11、可选的，全功能海洋开发系统还包括注化学驱油模块、注蒸汽模块、注微生物模块、纳米驱油模块以及化学调剖模块；

12、注化学驱油模块、注蒸汽模块、注微生物模块、纳米驱油模块以及化学调剖模块均位于第四层结构。

13、可选的，全功能海洋开发系统还包括生活楼和火炬塔，火炬塔位于浮体的第二层结构的前端，生活楼位于浮体的第二层结构的尾端。

14、可选的，全功能海洋开发系统还包括系泊设备；沿浮体延伸方向，系泊设备设于火炬塔和多层结构之间；

15、系泊设备采用多点系泊结构、单点系泊结构或者内转塔系泊结构。

16、可选的，浮体采用船型浮体、箱型浮体、张力腿式浮体、半潜式浮体或者深吃水立柱式浮体。

17、可选的，生产水处理模块包括换热器、脱气罐、水力旋流罐、微孔管式微气泡发生器、立式气旋浮罐、增压泵以及水处理过滤器；

18、换热器的出口连接于脱气罐的进口，脱气罐的出口连接于水力旋流罐的进口，水力旋流罐的出口连接于立式气旋浮罐的第一进口，立式气旋浮罐的出口连接于增压泵的进口，增压泵的第一出口连接于微孔管式微气泡发生器的进口，微孔管式微气泡发生器的出口连接于立式气旋浮罐的第二进口，增压泵的第二出口连接于水处理过滤器；

19、换热器的进口接收待处理生产水，并通过脱气罐、水力旋流罐、微孔管式微气泡发生器、立式气旋浮罐、增压泵以及水处理过滤器处理后对外排放或者用于生产。

20、可选的，天然气脱水模块包括气液分离器、三甘醇吸收塔以及三甘醇再生系统；

21、气液分离器的进口用于接收待脱水天然气，气液分离器的出口连接于三甘醇吸收塔的第一进口，三甘醇吸收塔具有第一出口和第二出口，三甘醇吸收塔的第一出口用于对外输出处理后的天然气；

22、三甘醇吸收塔的第二出口连接于三甘醇再生系统的进口，三甘醇再生系统的出口连接于三甘醇吸收塔的第二进口。

23、本实用新型通过将凝析油舱、液化天然气舱、生产原油舱以及液化石油气舱设于第一层结构、将发电模块、天然气脱酸模块、分离精馏模块、凝析油稳定模块、电气模块、蒸发气压缩模块、二氧化碳回注模块、以及化学剂注入模块设于第二层结构、将生产水处理模块以及进料分离模块设于第三层结构，将燃料气模块、公用工程模块、天然气液化模块、乙二醇回收模块以及天然气脱水模块设于第四层结构，不仅实现了开采系统的全功能覆盖，还能够使得工质(例如原油、天然气、水等)在各模块之间的运转更加流畅，从而提高了开采效率，进一步的，通过多层结构以及各模块之间的合理布置，能够提高浮体的的空间利用率，有助于在浮体上设置更多的生产模块，从而进一步提高该系统的功能覆盖程度和开采效率。并且，本实用新型在浮体上设有预留模块，能够满足长期开采过程中开采工况变化的需要，便于及时更换或新增符合当前生产需要的生产模块，有利于实现开采设备的改建与扩建。进一步的，本实用新型还充分考虑了流体的处理流程与重力特性，可以节能降耗，减少二氧化碳排放。

技术特征：

1.一种全功能海洋开发系统，其特征在于，包括浮体，凝析油舱、液化天然气舱、生产原油舱、液化石油气舱、发电模块、天然气脱酸模块、分离精馏模块、凝析油稳定模块、化学剂注入模块、电气模块、蒸发气压缩模块、二氧化碳回注模块、生产水处理模块、进料分离模块、燃料气模块、公用工程模块、天然气液化模块、乙二醇回收模块、天然气脱水模块以及至少一个预留模块；

2.根据权利要求1所述的全功能海洋开发系统，其特征在于，所述至少一个预留模块中的至少部分设于所述发电模块和所述天然气脱酸模块之间。

3.根据权利要求1所述的全功能海洋开发系统，其特征在于，所述第一层结构中的所述凝析油舱、所述液化天然气舱、所述生产原油舱以及所述液化石油气舱依次相邻设置；

4.根据权利要求1所述的全功能海洋开发系统，其特征在于，所述第三层结构中的所述生产水处理模块以及所述进料分离模块依次相邻设置；

5.根据权利要求1所述的全功能海洋开发系统，其特征在于，还包括注化学驱油模块、注蒸汽模块、注微生物模块、纳米驱油模块以及化学调剖模块；

6.根据权利要求1所述的全功能海洋开发系统，其特征在于，还包括生活楼和火炬塔，所述火炬塔位于所述浮体的所述第二层结构的前端，所述生活楼位于所述浮体的所述第二层结构的尾端。

7.根据权利要求6所述的全功能海洋开发系统，其特征在于，还包括系泊设备；沿所述浮体延伸方向，所述系泊设备设于所述火炬塔和所述多层结构之间；

8.根据权利要求1～7任一项所述的全功能海洋开发系统，其特征在于，所述浮体采用船型浮体、箱型浮体、张力腿式浮体、半潜式浮体或者深吃水立柱式浮体。

9.根据权利要求1～7任一项所述的全功能海洋开发系统，其特征在于，所述生产水处理模块包括换热器、脱气罐、水力旋流罐、微孔管式微气泡发生器、立式气旋浮罐、增压泵以及水处理过滤器；

10.根据权利要求1～7任一项所述的全功能海洋开发系统，其特征在于，所述天然气脱水模块包括气液分离器、三甘醇吸收塔以及三甘醇再生系统；

技术总结本技术提供了一种全功能海洋开发系统，包括浮体，浮体为多层结构，凝析油舱、液化天然气舱、生产原油舱以及液化石油气舱设于第一层结构，发电模块、天然气脱酸模块、分离精馏模块、凝析油稳定模块、电气模块、天然气液化模块、蒸发气压缩模块以及二氧化碳回注模块位于第二层结构，生产水处理模块、进料分离模块位于第三层结构，燃料气模块、公用工程模块、化学剂注入模块、乙二醇回收模块、天然气脱水模块位于第四层结构；还包括预留模块，可拆卸地设于多层结构中的一层或多层，本技术解决了现有技术中存在的开采设备功能覆盖不全且难以改建与扩建的问题，还充分考虑了流体的处理流程与重力特性，可以节能降耗，减少二氧化碳排放。技术研发人员：陈文煜,张毅,刘孔忠,陈德林,曹鹏伟受保护的技术使用者：中国海洋工程装备技术发展有限公司技术研发日：20231110技术公布日：2024/6/11