一种海洋浮式生产装置的深水取水系统及其安装方法与流程

本发明涉及海洋油气开发，具体涉及一种海洋浮式生产装置的深水取水系统及其安装方法。

背景技术：

1、浮式液化天然气生产储卸装置(liquefied natural gas floating productionstorage and offloading unit，缩写为flng)是一种用于海上天然气田开发的浮式生产装置，通过系泊系统定位于海上，具有开采、处理、液化、储存和装卸天然气的功能，并通过与液化天然气(liquefied natural gas，缩写为lng)船搭配使用，实现海上天然气田的开采和天然气运输。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，节约运输成本，且不占用陆上空间。

2、浮式液化天然气生产储卸装置上部工艺系统在生产过程中热负荷极高，需要大量的冷却水对液化天然气流程中的工艺介质进行冷却。通常在海上取用海水进行系统冷却，换热后海水将重新排放入海洋，并将热量带走。一座200万吨/年的浮式液化天然气生产储卸装置小时冷却水需求通常超过20000m3/h。海水的取水温度直接影响到整个液化单元能耗，传统的海面附近取水方案取得的海水温度较高，能够使得浮式液化天然气生产储卸装置上部工艺系统介质温度下降程度有限，不利于浮式液化天然气生产储卸装置上部节能降耗。而随着海水温度的降低，浮式液化天然气生产储卸装置上部能耗也会大幅降低。海水取水温度越低，液化单元能耗越低。有研究表明，冷却海水温度每降低10℃，液化功耗降低8～10％。因此，浮式液化天然气生产储卸装置采用的冷却的温度越高，液化耗能高，

3、世界范围内海洋海水温度主要受纬度、季节和洋流等因素影响，除此之外还受垂直方向上的水深因素的影响。通常随着海水深度的增加，海水温度降低，且海水温度受季节影响变小，趋于恒温。

4、浮式液化天然气生产储卸装置需要大量的冷却水来实施冷却，然而，目前的浮式液化天然气生产储卸装置实施冷却，通常从海面上取水进行冷却，液化耗能高，不能浮式液化天然气生产储卸装置的局部升温后的降温需要。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明的目的是提供一种海洋浮式生产装置的深水取水系统及其安装方法，用于解决目前的浮式液化天然气生产储卸装置实施冷却通常从海面上取水进行冷却，液化耗能高，不能浮式液化天然气生产储卸装置的局部升温后的降温需要的问题。

2、为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

3、第一方面，本发明公开了一种海洋浮式生产装置的深水取水系统，用于为浮式液化天然气生产储卸装置提供冷却水，浮式液化天然气生产储卸装置设置有取水井区，包括至少一根取水管，所述取水管的底端用于伸入至指定取水区域，其顶端伸入至浮式液化天然气生产储卸装置内；所述取水井区设置有底阀，所述底阀底面挂设有悬链，所述悬链的底端系一根取水管；所述悬链套设有连接套筒，所述连接套筒的顶端与所述取水井区固定连接，所述连接套筒的底端套设在所述取水管的顶端；每根取水管配置有一个取水泵，所有取水泵设置在所述浮式液化天然气生产储卸装置的平台上，浮式液化天然气生产储卸装置的平台上设置有海水总管，所述取水泵的进水口与所述底阀相连通，所述取水泵的出水口与浮式液化天然气生产储卸装置的平台上的海水总管相连通。

4、优选地，每根取水管的底端开设有若干过滤孔，形成过滤段；当取水泵启动时，指定取水区域的待取的水通过过滤段的过滤孔，进入到取水管，待取的水通过取水管穿过底阀，通过取水泵进入海水总管。

5、优选地，所述过滤段配置有滤网。

6、优选地，该海洋浮式生产装置的深水取水系统包括海水取水管组件，海水取水管组件包括四根所述取水管，且所述海水取水管组件的四根所述取水管相互平行。

7、优选地，在所述海水取水管组件的四根取水管中，每两根取水管之间设置若干组防碰撞组件。

8、优选地，每组所述防碰撞组件包括一对喇叭口套和一个钢梁，一对所述喇叭口套的底端分别套设在位于同一高度的对应的两根取水管上，一对喇叭口套之间通过钢梁相连。

9、第二方面，本发明还公开了上述的海洋浮式生产装置的深水取水系统的安装方法，包括：

10、步骤a：浮式液化天然气生产储卸装置的预安装；

11、步骤b：海水取水管组件的组装；

12、步骤c：海水取水管组件与浮式液化天然气生产储卸装置的对接。

13、具体地，所述步骤a包括以下具体步骤：

14、在浮式液化天然气生产储卸装置预设取水井区，在所述取水井区上设置底阀，所述底阀底面挂设有悬链；并在浮式液化天然气生产储卸装置的平台上安装取水泵和海水总管；

15、具体地，所述步骤b包括以下具体步骤：

16、四根取水管中的每两根取水管之间通过若干组防碰撞组件连接成一个整体，形成海水取水管组件；

17、每根取水管的底端配置过滤段，且所述过滤段配设有滤网。

18、将组装好的海水取水管组件装上驳船，运输至项目现场。

19、具体地，所述步骤c包括以下具体步骤：

20、步骤c1：浮式液化天然气生产储卸装置和驳船均到达指定水域范围；

21、步骤c2：将其中一个悬链穿过连接套筒，所述悬链的底端与其中一根取水管连接；所述连接套筒的顶端与所述取水井区固定连接，所述连接套筒的底端套设在所述取水管的顶端；

22、步骤c3：重复所述步骤c2，直至将四个悬链及其连接套筒与四根取水管分别对接，完成海水取水管组件与浮式液化天然气生产储卸装置的对接。

23、本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：

24、(一)本发明提供一种海洋浮式生产装置的深水取水系统，当取水泵启动时，指定取水区域的待取的水通过过滤段的过滤孔进入到取水管，待取的水通过取水管穿过底阀，最后通过取水泵进入海水总管。本发明公开的海洋浮式生产装置的深水取水系统及其安装方法，能从深层次海水中取水，且取水量大，适用于浮式液化天然气生产储卸装置的冷却，尤其适用于有排水温差环保限制的海域，降低了浮式液化天然气生产储卸装置液化能耗，能满足浮式液化天然气生产储卸装置的局部升温后的降温需要。

25、(二)本发明提供一种海洋浮式生产装置的深水取水系统，通过深水层大流量取水，实现相同冷却负荷下，更小的取排水量，不仅降低取排海水的能耗，而且低温海水还能降耗上部生产系统的能耗，从而实现双重节能减排。

26、(三)本发明提供一种海洋浮式生产装置的深水取水系统，其取水管便于现场安装与拆卸，结构不影响浮式生产装置的建造与拖航，且可随浮式生产装置解脱移位。

技术特征：

1.一种海洋浮式生产装置的深水取水系统，用于为浮式液化天然气生产储卸装置提供冷却水，浮式液化天然气生产储卸装置设置有取水井区，其特征在于，包括至少一根取水管(1)，所述取水管(1)的底端用于伸入至指定取水区域，其顶端伸入至浮式液化天然气生产储卸装置内；

2.根据权利要求1所述的海洋浮式生产装置的深水取水系统，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的海洋浮式生产装置的深水取水系统，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的海洋浮式生产装置的深水取水系统，其特征在于，包括海水取水管组件，海水取水管组件包括四根所述取水管(1)，且所述海水取水管组件的四根所述取水管(1)相互平行。

5.根据权利要求4所述的海洋浮式生产装置的深水取水系统，其特征在于，

6.根据权利要求5所述的海洋浮式生产装置的深水取水系统，其特征在于，

7.如权利要求1至6任一所述的海洋浮式生产装置的深水取水系统的安装方法，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的海洋浮式生产装置的深水取水系统的安装方法，其特征在于，所述步骤a包括以下具体步骤：

9.根据权利要求8所述的海洋浮式生产装置的深水取水系统的安装方法，其特征在于，所述步骤b包括以下具体步骤：

10.根据权利要求9所述的海洋浮式生产装置的深水取水系统的安装方法，其特征在于，所述步骤c包括以下具体步骤：

技术总结本发明涉及一种海洋浮式生产装置的深水取水系统及其安装方法，其中深水取水系统包括至少一根取水管，取水管的底端用于伸入至指定取水区域，其顶端伸入至浮式液化天然气生产储卸装置内；取水井区设置有底阀，底阀底面挂设有悬链，悬链的底端系一根取水管；悬链套设有连接套筒，连接套筒的顶端与取水井区固定连接，连接套筒的底端套设在取水管的顶端；每根取水管配置有一个取水泵，所有取水泵设置在浮式液化天然气生产储卸装置的平台上，浮式液化天然气生产储卸装置的平台上设置有海水总管，取水泵的进水口与底阀相连通，取水泵的出水口与浮式液化天然气生产储卸装置的平台上的海水总管相连通。技术研发人员：李恩道,刘淼儿,程昊,邓晨庆,李方遒,李欣欣,高玮,曾伟平,范明龙,杨嘉屹受保护的技术使用者：中海石油气电集团有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13