一种深远海油气田开发利用的多功能浮式天然气液化船的制作方法

1.本发明涉及海洋工程技术领域，具体涉及一种深远海油气田开发利用的多功能浮式天然气液化船。


背景技术：

2.我国是能源消费大国，天然气是我国重点发展的绿色低碳能源，目前我国天然气对外依存度超过45％，预计至2050年我国天然气消费保持持续上升趋势。我国海洋油气资源丰富，且天然气占比高，我国自给自足的绝大部分液化天然气(liquefied natural gas，缩写为lng)来自于深远海域，同时我国还拥有近800亿吨的天然气水合物资源。
3.浮式天然气液化船(floating liquid natural gas，缩写为flng)是近年来海洋工程界提出的，集海上天然气/石油气的液化、储存和装卸为一体的新型fpso装置，具有开采周期短、开采灵活、可独立开发、可回收和可运移、无需管道输送、无需在陆上终端等特点，可适用于小型、中型和大型气田开发，可适合于浅水和深水气田开发，尤其适合于我国石油公司在海外气田开发。
4.然而，目前的浮式天然气液化船的功能单一，通常只具备天然气预处理与液化、储存等液化天然气生产功能，不能提供应急救援、人员倒班和物资补给的活动、实现海洋监测和探测、海水淡化和发电，以及液化天然气储存与加注等功能。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种深远海油气田开发利用的多功能浮式天然气液化船，用以解决目前的浮式天然气液化船的功能单一的问题。
6.本发明提供一种深远海油气田开发利用的多功能浮式天然气液化船，包括一浮式船体，该浮式船体包括艏部、货舱区、机舱和尾部，所述货舱区内设置有液化天然气生产系统，所述机舱内设置有天然气发电系统，所述艏部和所述尾部的甲板上分别设置有应急救援区和人员倒班和物资补给区，所述应急救援区下面的浮式船体的内部设置有海底检测与水下探测系统，所述液化天然气生产系统与所述人员倒班和物资补给区之间设置有海水淡化系统，且所述海水淡化系统位于所述机舱上；其中，所述液化天然气生产系统用于从海洋采集天然气，并对天然气进行预处理与液化后于液化天然气舱储存，所述应急救援区用于提供应急救援的场所；所述人员倒班和物资补给区用于提供人员倒班和物资补给的活动区域；所述海底检测与水下探测系统用于海洋监测和探测；所述海水淡化系统用于抽取海水并将海水淡化；所述天然气发电系统用于利用所述液化天然气生产系统储存的天然气进行发电。
7.优选地，所述海水淡化系统包括多个取海水管，多个所述取海水管沿着所述浮式船体的侧面向下设置直至接触到海水。
8.优选地，所述海底检测与水下探测系统包括控制器、温度传感器、ph值感应探头，所述温度传感器和所述ph值感应探头设置于所述浮式船体的船底下方，所述温度传感器和
所述ph值感应探头分别通过多根电缆与所述控制器相连。
9.优选地，所述机舱内部设置有液化天然气加注系统，且所述液化天然气加注系统位于所述海水淡化系统下面；所述液化天然气加注系统包括液化天然气舱、化学药剂储罐、加注管道，所述加注管道的上端分别与所述液化天然气舱和所述化学药剂储罐。
10.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
11.本发明公开了一种深远海油气田开发利用的多功能浮式天然气液化船，将液化天然气生产、发电、海水淡化、液化天然气储存与加注、海洋监测和探测、提供应急救援等多种功能集于一身，为远洋海域的岛礁供应淡水、供电等实现岛礁绿色开发综合利用需求，实现对海上丝绸之路的运输船舶的液化天然气燃料补给，对远洋海域的应急救援，完成远洋海域水下、水面和空间的海洋监测和探测，助力海上丝绸之路、建设海洋强国和维护海洋权益。
附图说明
12.图1是发明实施例1提供的深远海油气田开发利用的多功能浮式天然气液化船的俯视图；
13.图2是发明实施例1提供的深远海油气田开发利用的多功能浮式天然气液化船的侧面视图。
具体实施方式
14.以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
15.实施例1
16.实施例1提供一种深远海油气田开发利用的多功能浮式天然气液化船，下面结合附图对其结构进行详细描述。
17.参考图1和图2，该深远海油气田开发利用的多功能浮式天然气液化船包括一浮式船体，浮式船体上设置有液化天然气生产系统1、应急救援区2、人员倒班和物资补给区3、海底检测与水下探测系统4、海水淡化系统5、液化天然气加注系统6和天然气发电系统7等。
18.其中，液化天然气生产系统1用于从海洋采集天然气，并对天然气进行预处理与液化后于液化天然气舱储存；
19.应急救援区2用于提供应急救援的场所；
20.人员倒班和物资补给区3用于提供人员倒班和物资补给的活动区域；
21.海底检测与水下探测系统4用于海洋监测和探测；
22.海水淡化系统5用于抽取海水并将海水淡化；
23.天然气发电系统7用于利用液化天然气生产系统1储存的天然气进行发电。
24.具体地，该浮式船体采用双甲板、双底、双舷侧的结构型式，包括艏部、货舱区、机舱和尾部，其中，货舱区包括工艺舱和污油舱，浮式船体总长412m，型宽66m，型深37m，lng舱容25万立方米，满载排水量约44万吨，满载载重量21万吨，生活楼顶部设有直升机起降平台，容量为150人。
25.货舱区内设置有液化天然气生产系统1，包括多个液化天然气舱、压载舱和隔离舱，具备海上浮式天然气液化船常规的天然气预处理、液化、储存等功能。其年产lng规模为
220万吨，相当于年产天然气为36亿方。
26.艏部和尾部的甲板上分别设置有应急救援区2和人员倒班和物资补给区3。其中，人员倒班和物资补给区3可以满足每年10万吨临时储存的功能，也可以根据需求适当进行扩充；应急救援区2用于浮式天然气液化船自身应急救援，同时还具备周边油气田钻井所需的应急救援，以及对周边过往船只和附近岛屿或岛礁进行应急救援。
27.应急救援区2下面的浮式船体的内部设置有海底检测与水下探测系统4，海底检测与水下探测系统4包括控制器、温度传感器、ph值感应探头，温度传感器和ph值感应探头设置于浮式船体的船底下方，温度传感器和ph值感应探头分别通过多根电缆40与控制器相连。
28.其中，海底检测与水下探测系统4具备对浮式天然气液化船自身运动参数、立管和系泊系统、海洋环境条件等需要监测和探测功能。
29.液化天然气生产系统1与人员倒班和物资补给区3之间的甲板上设置有海水淡化系统5，且海水淡化系统5位于机舱上。
30.海水淡化系统5包括多个取海水管50，多个取海水管50沿着浮式船体的侧面向下设置直至接触到海水。
31.其中，海水淡化系统5每年可提供的生活用水量为1800m3/天，可满足每天450人的生活用水，其中浮式天然气液化船自用600m3/天，满足150人生活用水，可向附近岛屿或岛礁提供1200m3/天，满足150人生活用水，也可以根据需求适当进行扩充。
32.液化天然气加注系统6设置于机舱内部，且液化天然气加注系统6位于海水淡化系统5下面，具体地，液化天然气加注系统6包括液化天然气舱、化学药剂储罐和加注管道，加注管道的上端分别与液化天然气舱和化学药剂储罐。
33.其中，在浮式天然气液化船上可存放原来储存在陆上终端基地的压井材料、水下井场勘察、清障切割、化学剂释放、水下井口重建、分流回收、封堵装置、生产管道应急装备等应急设备，占地面积大约800m2。
34.液化天然气加注系统6对lng加注船进行加注天然气或化学药剂，通过lng加注船对远洋海域活动的渔船、工程施工船舶、油田作业船舶、过往船只、附近岛屿或岛礁等进行所需的lng加注，lng加注船在浮式天然气液化船上的装卸位置可通过已有的lng装卸装置为lng加注船进行装卸，也可以考虑在flng原来装卸的另外一侧为lng加注船进行加注装卸，在浮式天然气液化船上向移动lng加注船加注能力可以根据lng用户的需求，通过调整lng加注船的规模或者加大lng加注船的加注频率来满足要求，可以考虑每年加注50万吨lng的能力。
35.机舱内设置有天然气发电系统7，包括发电机等。具体地，该天然气发电系统7的发电机位于海水淡化系统5与人员倒班和物资补给区3之间，该天然气发电系统7具备总发电规模为90mw，其中flng自身用电60mw，具备30mw为附近岛屿或岛礁提供用电量。
36.该深远海油气田开发利用的多功能浮式天然气液化船采用外转塔单点系泊进行定位，设计年限为30年，适应水深可达到3000m，几乎覆盖我国远洋海域全海域；作业工况为我国远洋海域全海域一年一遇季风条件；生存工况为远洋海域1000年一遇台风条件。采用17.4万方lng运输船进行外输作业。
37.虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本
发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

技术特征：
1.一种深远海油气田开发利用的多功能浮式天然气液化船，包括一浮式船体，该浮式船体包括艏部、货舱区、机舱和尾部，所述货舱区内设置有液化天然气生产系统(1)，其特征在于，所述机舱内设置有天然气发电系统(7)，所述艏部和所述尾部的甲板上分别设置有应急救援区(2)和人员倒班和物资补给区(3)，所述应急救援区(2)下面的浮式船体的内部设置有海底检测与水下探测系统(4)，所述液化天然气生产系统(1)与所述人员倒班和物资补给区(3)之间设置有海水淡化系统(5)，且所述海水淡化系统(5)位于所述机舱上；其中，所述液化天然气生产系统(1)用于从海洋采集天然气，并对天然气进行预处理与液化后于液化天然气舱储存，所述应急救援区(2)用于提供应急救援的场所；所述人员倒班和物资补给区(3)用于提供人员倒班和物资补给的活动区域；所述海底检测与水下探测系统(4)用于海洋监测和探测；所述海水淡化系统(5)用于抽取海水并将海水淡化；所述天然气发电系统(7)用于利用所述液化天然气生产系统(1)储存的天然气进行发电。2.根据权利要求1所述的深远海油气田开发利用的多功能浮式天然气液化船，其特征在于，所述海水淡化系统(5)包括多个取海水管(50)，多个所述取海水管(50)沿着所述浮式船体的侧面向下设置直至接触到海水。3.根据权利要求1所述的深远海油气田开发利用的多功能浮式天然气液化船，其特征在于，所述海底检测与水下探测系统(4)包括控制器、温度传感器、ph值感应探头，所述温度传感器和所述ph值感应探头设置于所述浮式船体的船底下方，所述温度传感器和所述ph值感应探头分别通过多根电缆(40)与所述控制器相连。4.根据权利要求1所述的深远海油气田开发利用的多功能浮式天然气液化船，其特征在于，所述机舱内部设置有液化天然气加注系统(6)，且所述液化天然气加注系统(6)位于所述海水淡化系统(5)下面；所述液化天然气加注系统(6)包括液化天然气舱、化学药剂储罐、加注管道，所述加注管道的上端分别与所述液化天然气舱和所述化学药剂储罐。

技术总结
本发明公开了一种深远海油气田开发利用的多功能浮式天然气液化船，包括一浮式船体，该浮式船体内设置有液化天然气生产系统、天然气发电系统、应急救援区、人员倒班和物资补给区、海底检测与水下探测系统和海水淡化系统。本发明公开的深远海油气田开发利用的多功能浮式天然气液化船，将液化天然气生产、发电、海水淡化、液化天然气储存与加注、海洋监测和探测、提供应急救援等多种功能集于一身，为远洋海域的岛礁供应淡水、供电等实现岛礁绿色开发综合利用需求，为运输船舶的液化天然气燃料补给，对远洋海域的应急救援，完成远洋海域水下、水面和空间的海洋监测和探测。水面和空间的海洋监测和探测。水面和空间的海洋监测和探测。


技术研发人员：曾恒一 周守为 谢彬 李清平 喻西崇 赵晶瑞 谢文会 李达 郑利军 李焱 秦蕊 刘永飞 殷志明 郭江艳 韩旭亮 邓小康 易丛 白雪平 李刚 王云飞
受保护的技术使用者：中海石油（中国）有限公司北京研究中心
技术研发日：2022.01.07
技术公布日：2022/3/8