Friday, January 3, 2014

油(1):岸外工程,『油』光晶亮

How Oil Drilling Works,图文并茂。

海底的石油天然气资源也是通过类似的钻井技术来开采,但是这种情况下井口位于上千米以下的海床,承受着极大的水压。

在海面上建平台须要基本固定在井口上方,抵抗潮汐和风力的冲击【寒冷地区还要抵抗冰情】。

如何在海洋上搞个基地进行各种作业的工程,叫做“岸外工程”。



在Wikipedia了解近海工程,基本上都要从石油开采相关的词条如:

水下通常是指在海底开发石油与天然气所采用的设备、技术和方法。


在海上钻油时,不能直接将钻油机安装在海里,因此需要有一个海上基地,以便钻井提取石油和天然气,并暂时储存,直到石油被运送到陆地上的炼油厂去裂解原油成为产品。

同时,也提供人员作业及生活。

平台工作空间如下:


德国北方海域的石油平台

根据其构造或设施,用以钻井。


钻井平台可分为:

1. 固定式

这是在海上安装定位后,不能移动的平台。

2. 移动式

这是在完成钻井工程后,可以移走的平台,包括:

升降式钻油平台【Jack Up Drilling Rig】
半潜式钻油平台【Semi-Submersible Drilling Rig】
张力腿生产平台【TLP】
单圆柱生产平台【SPAR】
浮式生产储油船【FPSO】

3. 钻井船


当前市场最普遍的海上钻井设备,主要有钻井船,升降式钻油平台,半潜式钻油平台。

钻井船【Drillship】


是浮船式钻油平台,由船体和上部结构两大部分。

通常是在机动船或驳船上布置钻井设备,平台是靠锚缆或动力定位系统定位。

钻井船的优点是移运灵活,停泊简单,适用水深大,同时可以用现有的船只进行改装,因而能够以最快的速度投入作业。


钻井船的建造集中期分三个阶段,一是1975年 - 1977年,二是1981年 - 1983年,三是1998年 - 2000年【建造数量最多】。

2008年的数据显示,全球共有44艘钻井船。

目前这些钻井船的船龄为15-20年占一半,25-35年占一半。

升降式钻油平台【Jack Up Drilling Rig】


升降式钻油平台,由平台、桩腿和升降机所构成,平台能够沿桩腿升降,一般没有自航能力。

作业时,桩腿下放插入海底,平台被抬起到离开海面的安全工作高度,并对桩腿进行预压,以保证平台遇到风暴时,桩腿不至于下陷。


在完成钻油后,平台升到海面,拔出桩腿并全部提起,整个平台将会浮于海面,由拖轮拖到新的油井。

升降式钻油平台的优点是,对水深适应性强,稳定性好。

其缺点是,工作水深受到桩腿长度的限制,不适合深水油井。拖航时,容易受到风暴侵袭而损坏。

2008年,全球共有446座升降式钻油平台,主要分布在南美、北美、亚洲、非洲、欧洲及澳洲各地。

设计水深一般为10米到250米以内,属于近海海域。

合顺油气【UMWOG,5243,贸易服务组】是马来西亚第一家拥有与经营钻油平台的公司,目前拥有马来西亚总共有17座钻油平台的其中两座。

半潜式钻油平台【Semi-Submersible Drilling Rig】


半潜式钻油平台是由坐底式钻油平台演变而来,主要由浮体、立柱和工作平台三大部分所组成。

当水深较浅时,浮体直接坐在海底,这是将它用作坐底式钻油平台。

当工作水深超过30米时,浮体浮于海面上,相当于钻油浮船。

半潜式钻油平台的优点是:稳定性较好、移运灵活,适用深水海域。

其缺点是制造成本偏高。


这是合顺油气【UMWOG】的半潜式钻油平台【上图】,名为:NAGA 1。

自20世纪50年代以来,半潜式钻油平台经历了两次建造高峰期,第一次为1973年 - 1977年,第二次为1982年 - 1984年。

到目前为此,现有的半潜式钻油平台绝大部分已经超过30年以上的服役年龄,基本上到了更新换代的时候了。

根据2008年的数据,全球共有178座半潜式钻石平台,主要分布在英国北海、美国墨西哥湾、巴西、西亚、东南亚等地。

从作业水深来看,能用于500米以上深海作业的有108座,500米以内水深的为64座。

从钻油深度来看,绝大部分都超过6156米,只有3座在6156米以下。


至于普遍海上采油设备则是:张力腿生产平台【TLP】、单圆柱生产平台【SPAR】和浮式生产储油船【FPSO】。

张力腿生产平台【TLP - Tension Leg Platform】

包括上部大型浮式结构,细长的张力腿和基础结构。

在水深1500-6000尺【1尺 = 0.3048米】作业,利用浮力让联系平台本体及海底锚固基础的张力腿顶张力,是平台主要处于受拉状态,从而保持平台本体与海底井口的相对位置在允许的工作范围内。
张力腿生产平台具有波浪中运动性能好,抗恶劣环境作用能力强的优点。

张力腿生产平台也较固定式平台造价低,除了抗震能力强,也便于移运,可重覆使用。


根据2008年的数据,全球只有24座张力腿生产平台,在2005年 - 2007年期间,只增加了4座,其中2座在2007年。


2013年2月8日,马海事重工程【MHB,5186,主板贸服股】与Technip合资公司获得沙巴蚬壳石油公司【SSPC】于Malikai深水项目的张力腿平台总包合同【EPC】。

这将是马来西亚第一座张力腿平台。

该张力腿平台总重量约为26000公吨,每天可处理6万桶原油和140万立方米气体,将会被安置于距离马来西亚沙巴约110公里处海域,水深约为500米。

Malikai张力腿平台将在MMHE位于Pasir Gudang的工厂建造和调试。预计所有工作将于2015年中旬完成。

该平台的张力腿部分将在美国墨西哥湾建造,并将会被运输至Malikai油田进行安装。

单圆柱生产平台【SPAR】


单圆柱生产平台,垂直悬浮于水中,与张力腿生产平台相似,具有很好的稳定性及运动性能。

主体可分为几个部分,有的部分为全封闭式结构,有的部分为开放式结构,但各部分的横截面都具有相同的直径。

由于主体吃水很深,平台的垂荡和纵荡运动幅度很小,使得单圆柱生产平台能够安装刚性的垂直立管系统,承担钻探、生产和油气输出工作。

单圆柱生产平台的油气产品有两种输出方式:

1. 通过柔性输油管、SCR立管或顶紧张式立管将油气产品直接输送到海底管道系统;

2. 将石油储藏在单圆柱生产平台的主体中,然后用油轮将石油向岸上运输。

由于采用了缆索系泊系统固定,使得单圆柱生产平台十分便于拖航和安装,在原油田开发完后,可以拆除系泊系统,直接转移到下一个工作地点继续使用,特别适宜于在分布面广、出油点较为分散的海洋区域进行石油探采工作。

单圆柱生产平台作业水深从1996年的588米发展到目前的1710米,与张力腿生产平台一样,并不多,根据2008年的数据,全球只有18座,基本上全部都在美国,只有一座在马来西亚,是由Technip于2005年,负责Murphy Oil Corporation的这项工程。


浮式生产储油船【FPSO】


市场上第一艘浮式生产储油船是于70年代由商业油船改建而成,在1990年代以前尚属于一种辅助性生产装置,依然由油船或驳船改建而成。

不同于一般意义上的油船,它集合了生产、储油及外输等多种功能于一身,俨然是海上大型石油生产加工厂。

浮式生产储油船是一个技术密集的海上采油的重要设施,通过单点系泊系统固定在海上,可随风、浪、流的作用进行360度全方位自由旋转,适用于深水油田开发,作业水深可达2000米以上。

FPSO抽油装置
浮式生产储油船与其它海洋钻井平台相比,优势明显,主要表现在以下四个方面:

1. 生产系统投产快,投资低,若采用油船改装成浮式生产储油船,优势更为显著。而且目前很容易找到船龄不高,工况适宜的大型油船。

2. 甲板面积宽阔,承重能力与抗风浪环境能力强,便于生产设备布置;

3. 储油能力大,船上原油可定期、安全、快速地通过卸油装置卸入穿梭油船中运输到岸上,穿梭油船不仅可与浮式生产储油船串联,也可傍靠浮式生产储油船系泊。最新浮式生产储油船还具备了海上天然气分离压缩罐装能力,提高了油田作业的经济性。

4. 应用灵活,移动方便,其海上自航能力是其它海洋平台系统所不具备的,因此,浮式生产储油船可根据作业需要和实际情况迅速转换工作海域和回厂检修。



截至2008年2月,全球有139艘浮式生产储油船,无论是新造还是改造,均经历来两次建造高峰。分别为1997年 - 1999年,2003年至今。

现在的浮式生产储油船基本上是2000年后建造的,80%左右的船龄在15年内,更新需求相对小,但总体需求数量潜力却巨大。


衍生出来的还有:

1。浮式儲油及卸油系統 【Floating Storage and Offloading,FSO】


2011年7月23日,布米阿玛达【ARMADA,5210,主板贸服股】的浮式儲油及卸油系統落成【上图】。

2。移动岸外生产单位【Mobile Offshore Production Unit,MOPU】


丹绒岸外【TGOFFS,7228,贸易服务组】所拥有的移动岸外生产单位【上图】。


柏力赛石油【PERISAI,0047,主板工业产品组】所拥有的移动岸外生产单位【上图】。


云升控股【YINSON,7293,主板贸服股】所经营的移动岸外生产单位【上图】。

3。岸外支援船 【Offshore Support Vessels,OSV】

专门设计来支援近海油台的油轮,其功能包括起锚或抛锚,为來往近海油台和其他离岸设施之间运送物品和载送工作人员。


世界海事【ALAM,5115,主板贸服股】其中一艘岸外支援船【上图】。

4。液压修井机/油压工程单位【Hydraulic workover unit,HWU】



5。铺管支援船【PIPE-LAYING SUPPORT VESSELS】

铺管船是用于铺设海底管道专用的大型设备。

多用于海底输油管道、海底输气管道、海底输水管道的铺设。

铺管船根据水深分为深水(40~200米)铺管船和浅水(1.5~40米)铺管船两种,根据航行能力分为自航式和非自航式。

深水铺管船大多为自航式,浅水铺管船大多为非自航式,也称为驳船


柏力赛石油【PERISAI,0047,主板工业产品组】所拥有的铺管船 - E3号【Enterprise 3】。

6 comments:

  1. Thanks for sharing. At least now i know all the stuffs that used to drill oil. :)

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    Replies
    1. 谢谢你麦小。

      我虽然持有不少的油气股,可是之前对油气领域却一窍不通,尤其是对于他们所从事的业务以及它们所取得的合约对整体净利的贡献。

      所以,就花了一些时间去阅读和探讨。

      基于毕竟还是一个油气业的门外汉,我是根据我所的了解,大概整理出这篇文章。

      也因为这样,目前我才稍微对油气领域有一些认识。

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    2. 我也是一样。 哈哈, 虽然几年前持有一两个油气股,但却不明白它的生意是怎样运作的。 大多数都是看它的 P/L statement 和 B/S sheets 而已。 不过现在还需要慢慢消化你的文章。又找到一个好部落格了。*感恩*

      多多分享你的文章在乐投资, 支持~ 支持~

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    3. 麦小,

      如果发现有什么要补充的,有或者有错误的地方,务必多指点。

      谢谢你。

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  2. 谢谢无私的分享,长知识了。感恩。

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