海洋油田天然气压缩处理自升式平台的制作方法

专利名称:海洋油田天然气压缩处理自升式平台的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种海洋油田天然气压缩处理自升式平台，包括主船体、桩腿、升降装置、天然气压缩处理装置、连接廊桥和起重设备；主船体为四方形箱型结构；桩腿竖直穿设于主船体上，且桩腿与主船体的固定位置可沿桩腿高度方向调整而使得主船体可升降；桩腿数量为四个，分别设置在主船体左右舷的艏艉部，呈矩形分布；升降装置设置于主船体上并与桩腿一一对应，以与桩腿配合实现主船体的升降；天然气压缩处理装置设置于主船体的主甲板的中部位置，用以对海洋油田中伴生天然气进行压缩处理；连接廊桥，布置于主船体上；起重设备数量为至少一台，安装于主船体上。本实用新型通过各部分有机组合满足了海洋油气生产处理装备的设计建造及实施需求。
【专利说明】海洋油田天然气压缩处理自升式平台

【技术领域】
[0001]本实用新型属于海洋工程建造【技术领域】，涉及一种海洋工程油气生产处理设备，更加具体地，本实用新型涉及一种海洋油田天然气压缩处理自升式平台。

【背景技术】
[0002]伴随着世界范围内的能源紧张和陆地石油资源的日趋贫乏，海洋油气资源的勘探开发利用近年来不断的得到快速发展，导致海洋工程需求旺盛，特别是随着油气开发从浅滩逐步地走向深海，各种各样的油气生产处理设备如自升式平台系统、多功能半潜式海洋平台、油轮式浮式生产系统等海工产品得到世界各大船厂的追捧，竞争激烈。
[0003]海洋工程的设计建造及工艺流程是一项庞大而又非常复杂的系统工程，同样自升式平台系统的设计建造及工艺流程也存在工序复杂、船台工期较长的特点，例如自升式平台由几十个大系统组成，典型的如升降系统、压载系统、消防系统、舱底水系统、海水冷却系统、淡水冷却系统、燃油系统、火炬放空系统、栈桥管道系统、重型起重设备及其吊臂支撑结构等，并且每个大系统往往由数十甚至数百个子系统组成。如此繁多的系统在有限的平台空间进行布置，在设计建造时，客观上存在相当大的难度，并且在整个设计建造过程中需要多专业、多工序、多系统的有效配合协作才能顺利完成。与此同时，露天甲板区域往往还是货物运载和船员进行多项施工作业的场所，因此，如何形成并实现海洋工程露天甲板区域的大面积存储支持及大空间设备布置功能，是海洋工程建造企业及研发设计部门必须要面对的一个实际问题。
[0004]另外，在海洋油气开采生产过程中，往往还要伴生大量的天然气，这些气体具有易燃易爆的特性，因此，如何处理解决海洋油气开采生产过程中所产生的可燃气体，同样也是海洋工程建造企业及研发设计部门必须要面对的又一个实际问题。
[0005]在以往情况下，对于自升式平台系统的设备布置、船体结构设计、升降方式选择及危险气体的处理等，常规的做法是:采用具有三粧腿升降装置的平台系统，该平台系统主要由桁架结构粧腿、主船体和固粧结构等部件组成，其主船体为作业者提供生产操作及生活空间，并在拖航状态时提供浮力和保证航行稳性，其整体结构平面呈近似三角形的形状，三角形主甲板通常需要布置钻井架、重型起重设备及其吊臂支撑结构、救生设备、通风设备和上层建筑等；粧腿桁架为刚性构架形式，是用钢管焊接构成的若干三角形组合，其优点是自身重量较轻且可以承受较大的支承荷载，同时整个粧腿支撑结构和船体甲板结构在插粧、降粧及升粧等工况作业时，也不会产生明显的变形；粧腿采用齿轮齿条传动升降的方式，即在三个粧腿上分别设置数根齿条，对应于每根齿条分别设置数个小齿轮，动力是通过驱动齿轮箱传递并带动小齿轮，齿轮齿条之间产生相对运动，而使平台或粧腿完成升降作业；固粧结构是将粧腿与主船体连接成为一个整体，将船体载荷传递给粧腿，载荷传递结构包括固粧块、固粧架等部件，固粧架常在固粧弯矩大时设计采用；对于油井伴生气体，通常在三角形主甲板艉部的左右舷分别设置火炬燃烧臂，以使在油气开采过程中产生的可燃气体在此得以排空燃烧消耗。例如专利号201010102916.X的中国发明专利公开的一种具有三角形主甲板的海洋油田多功能自升式支持平台，该平台主船体结构平面呈近似三角形的形状，其三个粧腿分别设置在艏部和艉部左右舷，固定生活楼(上层建筑)设置在三角形主甲板的艏部，钻机(钻井架)设置在三角形主甲板的艉部，两吊机(重型起重设备及其吊臂支撑结构)分别设置在三角形主甲板的左右舷。又如专利号200920101091.2的中国实用新型专利公开的一种具有齿轮齿条式升降系统的风电机组安装平台，该平台是在粧腿的两侧焊接齿条，在平台或船体上固定安装与粧腿对应的齿轮箱组(即齿轮齿条升降系统)，齿轮与齿条啮合，通过电机或液压马达驱动齿轮正反向旋转，使粧腿相对主船体或平台上下运动。再如公告号为CN203669858U的中国实用新型专利，其公开了一种设置在海上石油钻井平台上的燃烧臂储存释放装置，实现燃烧臂的可靠储存、释放。
[0006]然而无论是采用三粧腿桁架结构形式、齿轮齿条升降系统、还是采用在三角形主甲板上设置火炬臂烧掉伴生气的方法，其不足之处都是显而易见的:缺点一是三角形主甲板本身的空间面积较小，同时上层建筑及各种设备过多地占据了宝贵的露天甲板存储面积和作业空间，使得本来就显狭窄的主甲板空间变得更加拥挤不堪，同时操作位置较高的设备布置和结构设计也不便于作业者的施工安装及交船后船员的维修使用保养；缺点二是可变载荷较小，可变载荷主要包括平台工作时所用的燃油、淡水、压载水和吊重等，它是最大工作重量和空船重量之间的数值差，由于只有三个粧腿来承受平台工作重量，因而对于相同的空船重量，其差值(可变载荷)就小，进而减少平台的自持力；缺点三是齿轮齿条的材料成本和加工建造成本较高，如果是采用齿轮齿条传动升降的方式，不仅仅需要在主船体上配置庞大而复杂的变速及升降设备，其体积大且重量大，同时还要采用高屈服强度合金钢板来加工半弦管及齿轮齿条，还需要经过切割、加热压制、淬火、高温回火、整形等工序，工艺流程复杂；缺点四是不利于平台重量重心的控制，对于三粧腿自升式平台来讲，在升粧及工作状态，其三个粧腿及升降装置分别承受了平台的全部重量，如果主船体重心在平台纵向方向上偏离几何中心，则三个粧腿就会受到不平衡力的作用，有悖于改善提高平台的工作性能，同时当三粧腿自升式平台受到正面环境载荷时，其抗倾覆站立稳性将大打折扣；缺点五是采用火炬燃烧臂来排空燃烧消耗天然气的处置办法，增加爆炸的危险程度，直接向大气排放残余物，还存在着浪费能源并污染海洋大气环境的问题，不利于人类生存环境的保护；缺点六是如果采用常规油井产出的水来回注，则需要对水进行处理及添加化学药剂才能够达到规定的技术要求，处理起来工艺复杂，并产生污染和腐蚀。
[0007]因此，如何开发研宄出一种具有大空间主船体的船型，并能用其来布置设计天然气压缩模块、直升机平台、预压载舱室等结构或设备，以克服上述海洋工程在设计和作业过程中存在的不足，在规定的采油周期和建造成本的前提要求下，利用海洋油气生产企业和海洋工程建造企业现有的工艺技术条件，提高生产效率和产品质量，同时减少材料人工投入并降低钻井采油成本，来完成海洋工程设计及海洋油田开发的工作，是个需要重点考虑并解决的问题。
实用新型内容
[0008]本实用新型的目的在于提供一种海洋油田天然气压缩处理自升式平台，以克服上述现有技术的海洋工程在设计建造和油气生产过程中存在的不足。
[0009]为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案:一种海洋油田天然气压缩处理自升式平台，包括主船体、粧腿、升降装置、天然气压缩处理装置、连接廊桥和起重设备；主船体为四方形箱型结构；粧腿竖直穿设于所述主船体上，且粧腿与主船体的固定位置可沿粧腿高度方向调整而使得主船体可升降；所述粧腿数量为四个，分别设置在主船体左右舷的艏艉部，呈矩形分布；升降装置设置于所述主船体上并与所述粧腿一一对应，以与粧腿配合实现主船体的升降；天然气压缩处理装置设置于所述主船体的主甲板的中部位置，用以对海洋油田中伴生天然气进行压缩处理；连接廊桥，布置于所述主船体上；起重设备数量为至少一台，安装于所述主船体上。
[0010]优选地，所述粧腿为中空圆柱形结构，其上沿高度方向间隔分布有多组插销孔；所述升降装置为液压插销式升降装置，与所述粧腿的插销孔插接配合，从而实现粧腿不同高度位置与所述主船体的相对固定。
[0011]优选地，所述粧腿内固定安装有一隔离件，所述隔离件将粧腿内部空间分隔为相互独立的一上空腔和一下空腔；在粧腿的下空腔内对应每组所述插销孔处分别设置有连通件，连通件设有多个相连通的开口，开口数量与每组插销孔中插销孔的数量相同，各开口与粧腿内壁连接固定，并与成组的各插销孔一一对应连通，使插销孔与下空腔相隔离。
[0012]优选地，所述升降装置包括定环梁部件、动环梁部件和液压油缸；定环梁部件相对于所述主船体固定，定环梁部件上设有可水平移动的定环梁插销；动环梁部件通过液压油缸连接定环梁部件，而可根据液压油缸的行程长度相对于定环梁部件升降，动环梁部件上设有可水平移动的动环梁插销；定环梁插销和动环梁插销的数量均与所述粧腿上一组插销孔中插销孔的数量相适配。
[0013]优选地，所述主船体上在靠近每个所述粧腿的区域分别布置有液压工作站，各液压工作站对应于各所述升降装置连接，以向所述升降装置提供液压动力。
[0014]优选地，所述连接廊桥上设置有油气输送管道，所述油气输送管道连接所述天然气压缩处理装置，以在天然气压缩处理装置与外部采油平台或海底油井之间输送油气介质，使海底油井的伴生天然气经天然气压缩处理装置处理后能够回注至油井。
[0015]优选地，所述天然气压缩处理装置包括多个天然气压缩处理模块，以对天然气进行多级压缩分离及冷凝存储。
[0016]优选地，所述天然气压缩处理模块为风冷式模块。
[0017]优选地，所述天然气压缩处理装置包括五个天然气压缩处理模块，其中一个天然气压缩处理模块单独设置在所述主甲板的左舷；两个天然气压缩处理模块共用一个机座，设置在所述主甲板的居中位置；另外两个天然气压缩处理模块共用一个机座，设置在所述主甲板的右舷。
[0018]优选地，所述主船体内布置有双燃料主发电机组，所述双燃料主发电机组连接油气输送管道，以接收外部采油平台的油气介质作为燃料。
[0019]优选地，所述主船体内底部设有压载水舱，压载水舱分布于主船体左舷和右舷的艏舯艉部；主船体艉部还布置有潜水泵塔，所述潜水泵塔可升降地穿设于主船体上；潜水泵塔上安装有潜水泵，以将海水泵入所述压载水舱中。
[0020]优选地，所述主船体的艏部布置有上层建筑，上层建筑的甲板区域布置有应急发电机组。
[0021]优选地，所述上层建筑前方搭建有直升机平台。
[0022]优选地，所述起重设备数量为两台，分别安装于所述主船体的左舷和右舷。
[0023]由上述技术方案可知，本实用新型的优点和积极效果在于:本实用新型的海洋油田天然气压缩处理自升式平台采用四方形箱型结构的主船体，并通过四个粧腿承受环境载荷、工作重量和空船重量，增加了平台的承载能力，改善了平台的工作性能，平台可变载荷大，对采油作业环境不高，船员作业空间大，主船体有利于舱室设备及逃生通道等的布置设计。通过主船体、粧腿、升降装置、起重设备、天然气压缩处理装置和连接廊桥等有机组合，可以对油井伴生气进行处理后回注，提高采油量，满足海洋工程油气生产处理设计及工艺流程的设计建造和实施需求。本实用新型的海洋油田天然气压缩处理自升式平台克服了现有技术中海洋工程在设计建造和油气生产过程中存在的不足，可在规定的采油周期和建造成本的前提要求下，利用海洋油气生产企业和海洋工程建造企业现有的工艺技术条件，提高生产效率和产品质量，同时减少材料人工投入并降低钻井采油成本。

【附图说明】

[0024]图1是本实用新型海洋油田天然气压缩处理自升式平台实施例的总体结构示意图。
[0025]图2是本实用新型海洋油田天然气压缩处理自升式平台实施例的平面布置示意图。
[0026]图3是本实用新型海洋油田天然气压缩处理自升式平台实施例中粧腿的结构示意图。
[0027]图4是本实用新型图3的A-A视图。
[0028]图5是本实用新型海洋油田天然气压缩处理自升式平台实施例升粧工况的工艺流程示意图。
[0029]图6是本实用新型海洋油田天然气压缩处理自升式平台实施例降粧工况的工艺流程示意图。
[0030]图7是本实用新型海洋油田天然气压缩处理自升式平台实施例压缩回注工艺流程不意图。
[0031]附图标记说明如下:1、主船体;101、潜水泵塔;102、上层建筑；103、直升机平台；104、直升机；105、救生艇；106、锚机；2、粧腿；201、插销孔；202、上空腔；203、下空腔；210、隔离件；220、连通件；3、升降装置；31、定环梁部件；32、动环梁部件；33、液压油缸；4、粧靴；5、天然气压缩处理装置；51~55、天然气压缩处理模块；6、起重设备；61、基座筒体；62、吊机臂；7、连接廊桥；71、油气输送管道；10、海底平面；20、海底泥沙；30、海面。

【具体实施方式】
[0032]体现本实用新型特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本实用新型能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本实用新型的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本实用新型。
[0033]本实用新型提供一种海洋油田天然气压缩处理自升式平台，该自升式平台属于一种移动式油气生产处理设备，作为油气处理生产的辅助性平台，配合采油平台进行油气混合物的处理。该自升式平台主要用于对油气混合物中的天然气进行压缩分离、冷凝存储，再通过高压泵加压后回注至海底油井，提高原油产量。这类平台工作水深大多在100米以内，可变载荷在3000吨~5000吨左右。
[0034]参阅图1和图2，本实施例所示意的海洋油田天然气压缩处理自升式平台主要包括主船体1、粧腿2、升降装置3、起重设备6、天然气压缩处理装置5、连接廊桥7等。
[0035]主船体I为四方形箱型结构，其主尺度根据实际需要而定。主船体I上各结构的平面布置如图2所示，其中，主船体I左舷、右舷及艏艉部的方向参照图中箭头及对应文字标示。粧腿2数量为四个，分别设置在主船体I左右舷的艏艉部，呈矩形分布。升降装置3设置于主船体I上并与粧腿2 —一对应，以与粧腿2配合实现主船体I的升降。天然气压缩处理装置5布置于主船体I的主甲板的中部位置，占用主船体I的中心区域，用以对海洋油田中伴生天然气进行压缩处理。起重设备6和连接廊桥7分别布置于主船体I上，以分别满足起重作业和油气处理的作业需求。进一步地，连接廊桥7上设置有油气输送管道71，油气输送管道71连接天然气压缩处理装置5，以在天然气压缩处理装置5与外部采油平台或海底油井之间输送油气介质，使海底油井的伴生天然气能够由采油平台输送至天然气压缩处理装置5并经天然气压缩处理装置5处理后能够回注至油井。通过这种布置方式，将主船体1、粧腿2、升降装置3、起重设备6、天然气压缩处理装置5和连接廊桥7等有机组合，满足海洋工程油气生产处理设计及工艺流程的设计建造和实施需求。
[0036]相比于现有三角形的平台，该四方形箱型主船体I可实现主甲板、机械设备舱室、A甲板、B甲板、C甲板和顶层甲板的大面积存储支持及大空间设备布置功能，同时较为宽敞的空间也为天然气压缩处理装置5、起重设备6、升降装置3等的布置及作业者后续的操作施工提供了前提条件。
[0037]以下具体介绍该海洋油田天然气压缩处理自升式平台各部分的结构。
[0038]主船体I内底部设有压载水舱(图中未示出)，用以调整压载重量以平衡主船体1，压载水舱分布于主船体I左舷和右舷的艏舯艉部。如图1所示，主船体I艉部布置有潜水泵塔101，潜水泵塔101上安装有潜水泵(图中未示出)，利用该潜水泵将海水泵入主船体I的压载水舱中调整压载重量。潜水泵塔101可相对于主船体I升降，潜水泵塔101的升降方式可采用齿轮齿条升降系统完成，满足工作需要，提高作业效率。当自升式平台处于作业工况下时，主船体I升离海面30，潜水泵塔101下降，潜水泵塔101下端伸入海水中。
[0039]参阅图1，粧腿2竖直穿设于主船体I上，粧腿2下端安装于粧靴4上。粧腿2与主船体I的固定位置可沿粧腿2高度方向调整，从而将主船体I升离海面30或降至海面30上。
[0040]在工作时，粧腿2下端的粧靴4通过海底平面10伸入到海底泥沙20中，四个粧腿2分别承载了平台重量(含可变载荷)和风浪流等环境载荷，单根粧腿2支持载荷可达6000吨。
[0041]粧腿2为内部中空的圆柱形结构，四个粧腿2在主船体I上矩形分布。在一应用例中，主船体总长75米，型宽50米，型深7米；粧腿2高度112米，直径4.5米，沿主船体I长度方向上两粧腿2的间距为47米，沿主船体I宽度方向上两粧腿2的间距为42米。
[0042]通过设计布置四个粧腿2，可以承受较大的工作重量及可变载荷，其中可变载荷可达到5000吨。采用四粧腿的设计，可以实现对角两粧腿的互换压载，也有利于改善其抗倾覆站立稳性，以提高平台对海洋环境载荷的适应能力。由于本实用新型的自升式平台作为油气处理生产辅助性平台，不必如三粧腿钻井平台那样需要频繁地进行升船和降船作业，也没有必要如三粧腿钻井平台那样需要经常的拔粧迀航移位，更不必要如三粧腿钻井平台那样需要各粧腿中心矩一致才便于作业，鉴于此具体情况，本实用新型采用四粧腿的总体设计，相比较于三粧腿，具有明显的优势。
[0043]粧腿2上沿高度方向间隔设置有多组插销孔201，用以与升降装置3配合而实现粧腿2的升降，一般地，每组插销孔201均由沿粧腿2周向均匀分布的四个插销孔201构成。
[0044]再参阅图3和图4，在一较优的实施方式中，粧腿2内安装有一隔离件210将粧腿2内部空间分隔为相互独立的一上空腔202和一下空腔203。在粧腿2的下空腔203内对应每组插销孔201处设置连通件220，连通件220设有四个相连通的开口，各开口与粧腿2内壁连接固定，并与每组插销孔201的四个插销孔201 —一对应连通，使插销孔201与下空腔203相隔离，连通件220将成组的四个插销孔201连通，不会影响插拔插销操作。隔离件210可采用加肋板，连通件220可由圆钢管构成。通过隔离件210和连通件220使得粧腿2的下空腔203与粧靴4构成一密闭空间，可以在拔粧时提供浮力，有利于减小粧腿2拔出阻力及便于迀航。同时，通过隔离件210和连通件220还可以避免海底泥沙进入粧靴4和粧腿2的下空腔203内。
[0045]仍然参阅图1，升降装置3用以控制粧腿2的下放和提升，使得主船体I可沿粧腿2升降，调节主船体I高度，以适应不同的工作水深。自升式平台在进行工作时，粧腿2插在海底，主船体I被粧腿2顶起并脱离海面30，图1中即示意了这种情况下自升式平台的状态。在该海域位置工作完成，主船体I降至海面30，粧腿2被拔起并脱离海床，自升式平台进入迀航移位状态。
[0046]与圆柱形带插销孔201的粧腿2相对应地，升降装置3为液压插销式升降装置，升降装置3与粧腿2上不同高度处的插销孔插接配合时，即可实现粧腿2不同高度位置与主船体I的相对固定。
[0047]该升降装置3大致包括定环梁部件31、动环梁部件32和液压油缸33。定环梁部件31相对于主船体I固定，定环梁部件31上设有可水平移动的定环梁插销。动环梁部件32通过液压油缸33连接定环梁部件31，而可根据液压油缸33的行程长度相对于定环梁部件31升降，动环梁部件32上设有可水平移动的动环梁插销。定环梁插销和动环梁插销的数量均与粧腿2上一组插销孔201中插销孔201的数量相适配。
[0048]参阅图5，升粧工况下升降装置3的具体工艺流程:当主船体I为漂浮状态时，将定环梁插销插入粧腿2的插销孔201 (图5中简写为粧腿孔)，同时将动环梁插销拔出粧腿2上插销孔201，控制液压油缸33的行程使其缩短，接下来将动环梁插销插入粧腿2上插销孔201并将定环梁插销拔出粧腿2上插销孔201，控制液压油缸33的行程使其伸长，这样即可将粧腿2下放一个油缸行程的高度，重复这一过程逐步下放粧腿2直至主船体I站位完成。四个升降装置3同步动作，就可以使得四个粧腿2、粧靴4同时逐步地伸入至海床，完成降粧、插粧、预压粧及升船作业。
[0049]再参阅图6，降粧工况下，升降装置3的工艺流程与升粧时相反，在主船体I为站位状态时，通过调节定环梁插销和动环梁插销与粧腿2上插销孔201 (图6中简写为粧腿孔)的配合，以及对液压油缸33行程的控制，逐步地将粧腿2提升使主船体I下降直至主船体I漂浮，具体工艺流程不再赘述。
[0050]通过上述液压插销式的升降方式，可以使平台完成降粧、插粧、预压、升船、降船、拔粧和升粧作业，在升降装置3中可设置平衡组件以平衡各个插销之间所受的不均衡力。
[0051]较优地，主船体I上在靠近每个粧腿2的区域分别布置液压工作站，分别为各个升降装置3提供液压动力，以减少高压液压管路的使用长度及管路的压力损失，也有利于重量重心的调节和控制。
[0052]参阅图2，本实施例中，起重设备6布置有两台，两台起重设备6分别位于主船体I的左舷和右舷，每台起重设备6都有充分的作业空间，可以同时进行起重作业，并使作业工况时整体重量分布均匀。起重设备6主要包括基座筒体61和吊机臂62，另外，主船体I上还可以设置吊臂支撑结构以在起重设备6不使用时支撑吊机臂62。
[0053]仍然参阅图2，天然气压缩处理装置5包括多个天然气压缩处理模块，各天然气压缩处理模块对天然气实现多级压缩分离及冷凝存储的处理。
[0054]本实施例中，天然气压缩处理装置5包括5个天然气压缩处理模块51、52、53、54、55 ;其中，天然气压缩处理模块51单独设置在主甲板的左舷；天然气压缩处理模块52、53共用一个机座，设置在主甲板的居中位置；另外两个天然气压缩处理模块54、55共用一个机座，设置在主甲板的右舷。天然气压缩处理装置5的流量为64百万立方英尺每天、最大流量为210百万立方英尺每天、总功率为108000马力。
[0055]较优地，天然气压缩处理模块采用风冷的冷却方式，这样就减少了平台工作对冷却水的需求量。
[0056]天然气压缩处理模块51~55分别连接有油气输送管道71，油气输送管道71分别将天然气压缩处理装置5连通至外部采油平台以及油井。其中，图2中仅对天然气压缩处理模块51、55所连接的油气输送管道71进行了标号示意，另外天然气压缩处理模块55所连接的油气输送管道71处未示意连接廊桥结构。利用油气输送管道71使得海底油气能经采油平台输送至本实用新型自升式平台的天然气压缩处理装置5上，经天然气压缩处理装置5处理后的天然气再回注至油井中。
[0057]参阅图7，压缩回注工艺的主要步骤为:海底油气被采集到采油平台，经油气净化分离，一部分油气混合物通过连接廊桥7的油气输送管道71输送至附近海域另外的石油处理平台，经净化分离后输送至储油船，另一部分油气混合物输送至本实用新型的海洋油田天然气压缩处理自升式平台，油气介质经天然气压缩处理装置5依次完成一级压缩分离、二级压缩分离、三级压缩分离及冷凝存储处理，然后通过高压泵加压，将天然气介质经过连接廊桥7的油气输送管道71输送回注至海底油井，使得原油产量得以提高，并实现了提高采油作业的经济性、避免了造成能源浪费、污染海洋环境及增加爆炸的危险程度等有益功效。
[0058]作为自升式平台的主要电力来源，在主船体I内的机械设备舱室(图中未示出)布置有主发电机组。较优地，该发电机组为双燃料主发电机组，该双燃料发电机组连接油气输送管道，从油井中所采集的油气混合物经净化分离处理后可作为主发电机组的动力燃料，充分利用海上采油现场的廉价能源进行发电。如图7所示，经外部采油平台油气分离后的一部分油气直接输送至双燃料主发电机组，以提供燃料动力。
[0059]连接廊桥7可分布在主船体I的多个位置，将本实用新型的自升式平台与周围海域作业的钻井平台、其它数个生产处理平台及设备有机的连接在一起，满足原油液体、燃料气体、压缩气体等介质在不同生产设备之间的交换传输。另外，连接廊桥7上还可布置作业者人行过道，便于作业者通过人行过道到达不同的工作区域。
[0060]参阅图1，主船体I的艏部布置有上层建筑102，可以使90名作业者在其中生活、办公及进行辅助性工作，在上层建筑102的C甲板区域设计布置有应急发电机组，为重要电气设备提供应急电源。上层建筑102前方还搭建有直升机平台103，可供直升机104的起降，以提高补给、救助和通行能力。主船体I艏部还设有救生艇105、锚机106等设备。
[0061]另外，在主船体I上还可以设置应急燃烧臂，该应急燃烧臂不同于常规技术平台所设置的长明火炬，该应急燃烧臂仅在设备运作初期或设备故障时应急备选，经天然气压缩处理装置5进行三级压缩分离后的气体可经燃料臂烧掉。
[0062]本实用新型至少具有如下优点:
[0063]—、本实用新型将常规的三角形主甲板改为四边形主甲板，这样就增加了主甲板布置、运载和作业的空间面积，较大的空间面积为下步油气分离压缩处理设备的布置提供了前提条件；且船员作业空间大，主船体有利于舱室设备及逃生通道等的布置设计。
[0064]二、本实用新型改变了自升式平台的支撑形式，将三桁架结构粧腿改为四圆柱结构粧腿，这样就增加了平台的承载能力，同时也改善提高了平台的工作性能。并进一步地，通过粧腿内隔离件和连通件的设置，减少拔粧阻力，便于平台的迀航。
[0065]三、本实用新型改变了自升式平台的插粧、降粧及升粧传动方式，即将齿轮齿条升降方式改为液压插销升降方式，无需采用高屈服强度合金钢板来加工半弦管及齿轮齿条，节省了特殊材料建造成本，简化了建造工艺流程。
[0066]四、本实用新型通过布置天然气压缩处理装置及连接廊桥，使得油气开采过程中所产生出来的伴生气体经分离压缩后得以回注至油井；避免了常规开采时，由于原油中含有较多的天然气，而发生当压力下降到一定程度后，溶解在原油中的天然气就会逸出，原油中的溶解气随原油一起被采出以后，地下原油收缩，粘度增大，增加采油的难度，最终降低了原油的采收率的现象出现。本实用新型使用气体回注技术，在海底油井内可以产生气驱油的能量，可以直接减少采油的难度，提高原油的采收率，具有解决工程具体技术问题的实际意义，本实用新型尤其适用于压力低的油井增加产速、剩余储量不多的井增加产能等具体情况。
[0067]五、本实用新型通过对海底伴生气进行压缩处理后回注，主船体上无需设置火炬燃烧臂，油气开采生产在正常作业时，其油井伴生气体不再需要烧掉或排空，避免了造成能源浪费、污染海洋环境及增加爆炸的危险程度等。
[0068]六、本实用新型通过采用双燃料主发电机组，并通过相应的结构连接，使得油气在海上开采过程中经过简单的净化分离处理，就可以充分满足平台主发电机组对动力燃料的需求，充分利用了低价能源，提高了作业的经济性。
[0069]虽然已参照几个典型实施方式描述了本实用新型，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本实用新型能够以多种形式具体实施而不脱离实用新型的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。
【权利要求】
1.一种海洋油田天然气压缩处理自升式平台，其特征在于，包括: 主船体，其为四方形箱型结构； 粧腿，竖直穿设于所述主船体上，且粧腿与主船体的固定位置可沿粧腿高度方向调整而使得主船体可升降；所述粧腿数量为四个，分别设置在主船体左右舷的艏艉部，呈矩形分布； 升降装置，设置于所述主船体上并与所述粧腿一一对应，以与粧腿配合实现主船体的升降； 天然气压缩处理装置，设置于所述主船体的主甲板的中部位置，用以对海洋油田中伴生天然气进行压缩处理； 连接廊桥，布置于所述主船体上； 起重设备，其数量为至少一台，安装于所述主船体上。2.根据权利要求1所述的海洋油田天然气压缩处理自升式平台，其特征在于:所述粧腿为中空圆柱形结构，其上沿高度方向间隔分布有多组插销孔；所述升降装置为液压插销式升降装置，与所述粧腿的插销孔插接配合，从而实现粧腿不同高度位置与所述主船体的相对固定。3.根据权利要求2所述的海洋油田天然气压缩处理自升式平台，其特征在于:所述粧腿内固定安装有一隔离件，所述隔离件将粧腿内部空间分隔为相互独立的一上空腔和一下空腔；在粧腿的下空腔内对应每组所述插销孔处分别设置有连通件，连通件设有多个相连通的开口，开口数量与每组插销孔中插销孔的数量相同，各开口与粧腿内壁连接固定，并与成组的各插销孔一一对应连通，使插销孔与下空腔相隔离。4.根据权利要求2所述的海洋油田天然气压缩处理自升式平台，其特征在于:所述升降装置包括定环梁部件、动环梁部件和液压油缸；定环梁部件相对于所述主船体固定，定环梁部件上设有可水平移动的定环梁插销；动环梁部件通过液压油缸连接定环梁部件，而可根据液压油缸的行程长度相对于定环梁部件升降，动环梁部件上设有可水平移动的动环梁插销；定环梁插销和动环梁插销的数量均与所述粧腿上一组插销孔中插销孔的数量相适配。5.根据权利要求2所述的海洋油田天然气压缩处理自升式平台，其特征在于:所述主船体上在靠近每个所述粧腿的区域分别布置有液压工作站，各液压工作站对应于各所述升降装置连接，以向所述升降装置提供液压动力。6.根据权利要求1所述的海洋油田天然气压缩处理自升式平台，其特征在于:所述连接廊桥上设置有油气输送管道，所述油气输送管道连接所述天然气压缩处理装置，以在天然气压缩处理装置与外部采油平台或海底油井之间输送油气介质，使海底油井的伴生天然气经天然气压缩处理装置处理后能够回注至油井。7.根据权利要求1-6任一项所述的海洋油田天然气压缩处理自升式平台，其特征在于:所述天然气压缩处理装置包括多个天然气压缩处理模块，以对天然气进行多级压缩分离及冷凝存储。8.根据权利要求7所述的海洋油田天然气压缩处理自升式平台，其特征在于:所述天然气压缩处理模块为风冷式模块。9.根据权利要求7所述的海洋油田天然气压缩处理自升式平台，其特征在于:所述天然气压缩处理装置包括五个天然气压缩处理模块，其中一个天然气压缩处理模块单独设置在所述主甲板的左舷；两个天然气压缩处理模块共用一个机座，设置在所述主甲板的居中位置；另外两个天然气压缩处理模块共用一个机座，设置在所述主甲板的右舷。10.根据权利要求1-6任一项所述的海洋油田天然气压缩处理自升式平台，其特征在于:所述主船体内布置有双燃料主发电机组，所述双燃料主发电机组连接油气输送管道，以接收外部采油平台的油气介质作为燃料。11.根据权利要求1-6任一项所述的海洋油田天然气压缩处理自升式平台，其特征在于:所述主船体内底部设有压载水舱，压载水舱分布于主船体左舷和右舷的艏舯艉部；主船体艉部还布置有潜水泵塔，所述潜水泵塔可升降地穿设于主船体上；潜水泵塔上安装有潜水泵，以将海水泵入所述压载水舱中。12.根据权利要求1-6任一项所述的海洋油田天然气压缩处理自升式平台，其特征在于:所述主船体的艏部布置有上层建筑，上层建筑的甲板区域布置有应急发电机组。13.根据权利要求12所述的海洋油田天然气压缩处理自升式平台，其特征在于:所述上层建筑前方搭建有直升机平台。14.根据权利要求1-6任一项所述的海洋油田天然气压缩处理自升式平台，其特征在于:所述起重设备数量为两台，分别安装于所述主船体的左舷和右舷。
【文档编号】B63B35-44GK204266186SQ201420759126
【发明者】傅强, 李峰, 张健效, 王如壮, 韩明良, 李仁峰, 徐芹亮, 宋述占, 尹秀凤, 牟音如, 刘静, 冯延舟, 李铁军 [申请人]中集海洋工程研究院有限公司, 烟台中集来福士海洋工程有限公司, 中国国际海运集装箱(集团)股份有限公司