深水氣田開發(fā)裝置(FLNG)概述
一、 FLNG裝置的應用及技術(shù)特點
傳統(tǒng)的海上油氣開發(fā)模式一般是將海底采集的天然氣通過海底管道輸送到陸上終端,即“水下生產(chǎn)系統(tǒng)+海底管道”,或“深水浮式平臺+海底管道”。當油氣藏距離海岸較遠時,長距離海底管道成本昂貴,且流動保障安全問題較為突出。浮式液化天然氣生產(chǎn)儲存裝置(FLNG,即floating LNG production, storage and offloading system),具備天然氣的開采、處理、液化、儲存及外輸?shù)榷喾N功能,具有建設周期短、開發(fā)設施少、開采靈活、可獨立開發(fā)、可重復利用等特點,可適用于小型、中型和大型氣田的開發(fā)。
典型的以FLNG為主要工程設施的氣田開發(fā)模式是將海底采集的天然氣集輸?shù)紽LNG進行處理、液化、存儲和外輸,主要的工程設施包括水下生產(chǎn)系統(tǒng)、FLNG、生產(chǎn)管線、穿梭油輪等。
二、 FLNG裝置的技術(shù)難點
1、FLNG裝置的特點
FLNG作為一種新型工程裝置開發(fā)海上氣田具有以下特點:
1) 不需要浮式平臺,長距離外輸管線和陸上處理終端,經(jīng)濟性較好;
2) 所有生產(chǎn)處理設備占地面積小,受外部環(huán)境荷載影響小,風險更可控;
3) 受甲板面積制約,產(chǎn)能不能太大,難以適應超大型氣田開發(fā);
4) 生產(chǎn)能力擴大時,處理設備對產(chǎn)品更敏感,擴能難度較大。
2、FLNG裝置的技術(shù)難點
1)上部模塊設計技術(shù)
在FLNG上需要將陸上LNG龐大的工藝處理設備全部布置在FLNG甲板上,將水下生產(chǎn)系統(tǒng)收集來的天然氣進行預處理,并達到液化前原料氣的凈化指標。因此,要求工藝流程緊湊、工藝設備占空間小、處理效率高、撬裝化設計且安全性高;同時,還需要考慮FLNG運動對整個工藝系統(tǒng)的影響,一般需要增加材料設計強度,減少設備占用空間,工藝裝置要滿足安全要求,工藝流程要有足夠的適應性,以適應原料氣的變化。因此,選擇適合于特定海域的工藝流程、高效和安全的工藝處理設備、合理空間布置以及撬裝化設計等是FLNG設計難點和核心技術(shù)。
2)船體設計技術(shù)
FLNG上部處理設施復雜,重量大、重心高,艙內(nèi)液貨密度小。為滿足總體穩(wěn)性要求,船體設計及壓載水艙布置更為復雜。
FLNG液貨存儲艙艙內(nèi)溫度低至-162,由于液艙圍護系統(tǒng)并非絕熱,艙外船體鋼板的環(huán)境溫度較低(主膜破損時,局部結(jié)構(gòu)可達到-50),船體中剖面設計難度更大。
FLNG船寬大、上部設施重量大,對船體的總體強度要求更高。
3)液貨存儲技術(shù)
目前世界范圍內(nèi)采用的LNG液艙主要有自支撐型和薄膜型兩處。其中自支撐型包括SPB棱型液艙和Moss球型液艙。
薄膜型液艙主要No.系列液艙和MARK系列液艙。Moss球型液艙易建造、易維護、蒸發(fā)率低、不存在晃蕩問題、不受載液率影響,但裝載單位體積貨物所需船體更大、甲板可利用率低;SPB棱型液艙可利用率高、維修方便、蒸發(fā)率低、不存在晃蕩問題、不受載液率影響,但造價較高;薄膜型液艙甲板可利用率高、維修方便、蒸發(fā)率適中、造價低,但受液艙晃蕩影響較大。
目前運營的LNG運輸船中,薄膜型液艙應用最多。不同于LNG運輸船,F(xiàn)LNG固定在具體海域,液面變化頻繁,液艙晃蕩更為劇烈,晃蕩沖擊荷載更大,容易對液艙造成破壞。在惡劣海域SPB棱型液艙有較大發(fā)展空間。
4)外輸卸貨技術(shù)
外輸卸貨是FLNG關(guān)鍵的技術(shù)環(huán)節(jié)。在開闊海域進行兩船之間的液化天然氣傳輸作業(yè)會面臨很大的挑戰(zhàn),特別是在惡劣的海況條件下,作業(yè)更為困難。通常,F(xiàn)LNG船與LNG運輸船采用艉輸或旁靠外輸兩種方式進行卸載。在艉輸中,LNGC的艏部通過系船纜與FLNG船的尾部相連,LNG通過長距離的低溫外輸軟管卸載至LNGC。在旁靠外輸中,LNGC與FLNG船采用并排,兩船 通過系船纜相連,中間布置防碰墊,LNG通過卸載臂卸載至LNGC。由于在旁靠作業(yè)中,F(xiàn)LNG船與LNGC距離較近,兩船 之間的水動力干擾較大,對作業(yè)環(huán)境要求較高,且該外輸系統(tǒng)被國外壟斷,價格較高。
5)定位技術(shù)
FLNG裝置船體大,上部設施高,受環(huán)境荷載影響大。因此,對FLNG定位提出更高要求。FLNG的系泊方案中,系泊纜規(guī)格要求較高。在外輸作業(yè)時, FLNG與LNGC之間的安全作業(yè)要求更高。
(注:以上為筆者學習過程中的部分摘要,僅供參考。)
工程師必備
- 項目客服
- 培訓客服
- 平臺客服
TOP




















