1、12天津航海2023年第2 期海洋石油支持船(OSV)大风浪提油作业操纵郑高峰1杨立军(1.中海油田服务股份有限公司船舶事业部塘沽作业公司天津2.中海油安全技术服务有限公司天津3 0 0 452)300456;摘要:文章对浮式储卸油装置(FPSO)和海洋石油支持船(OSV)作业时的索具配置及作业条件进行了简单介绍,重点阐述了大风浪环境下OSV靠泊提油轮的操纵方法和风险控制,为相关船舶人员进行提油作业提供参考。关键词:提油轮FPSOOSV提油拖带大风浪提油0前言随着海洋石油开采技术、生产能力日益提高,海上资源不断被高效开发,对海上石油的运输体系有了更高的要求。目前,我国海上石油运输方式,主要有连
2、接生产平台到陆地终端的海底石油管线、靠泊海上终端的穿梭油轮两种运输方式。对于第一种方式来讲,前期投入大,周期长,适用于油气丰富且具有长期开采价值、距离陆地较近的油田板块。第二种方式是目前国内海上油田的主要运输方式。本文对大风浪提油作业靠泊操纵、风险控制进行了重点阐述,供相关作业人员参考。1 FPSO、O S V 及 ShuttleTanker简介FPSO为浮式储卸油装置(floating productionstorageandoffloading),中国沿海目前共有FPSO13座,其中南海东部海域6 座,南海西部2 座,渤海海域5座。渤海海域FPSO系泊类型一般为水上软钢壁式,其系泊单点打桩
3、建造在海床上,上部设定一组旋转式悬臂梁,FPSO随风、浪、流的变化连同单点一起转动,回转臂的“关节”能够随外应力而伸缩。FPSO就位固定时,首部的专用接头与回转臂连接,油田输送管线沿回转臂进入船舱,进行油气生产处理,船被固定后很少解脱。导管架式水上软刚臂单点系泊系统,如图1所示。南海海域由于水深较深,目前主要采用锚链(锚缆)浮筒预联式单点系泊方式。这种单点的设计较适用于水深10 0 50 0 m的海区,直接将海锚固收稿日期:2 0 2 3-0 3-11作者简介:郑高峰(19 7 4),男,河南省人,甲类船长,现从事海洋石油船舶驾驶及管理工作。系泊刚架系泊腿软刚臂系泊导管架图1导管架式水上软刚臂
4、单点系泊系统定在海床上,锚缆数量一般在8 10 组不等,全方位受力,锚缆上端与大浮筒连接,连接后大浮筒呈半潜式状态(处于水中某一深度),浮筒顶端预布浮水引绳。FPSO/FSO就位时,绞起浮筒,将浮筒固定在首部单点舱内转塔上。浮筒分为上下旋转和固定两部分,可以承受锚缆的重量,在水压力下不致沉入海底。随风、浪、流的变化,浮筒上部随FPSO/FSO一起转向,浮筒单点的设计,可以分为“快速解脱型”和“永不解脱型”。如图2 所示。图2 锚链浮筒预联式单点系泊方式OSV为海上油气勘探、开发、生产储运和油田废弃活动提供作业支持的专业船舶通称,简称海洋石油支持船。在渤海海域,综合各方面因素考虑,OSV作为FP
5、SO提油支持船,匹配的功率一般为一系泊腿向接头海洋石油支持船(OSV)大风浪提油作业操纵郑高峰杨立军4 4105 880kW(6 000-8 000HP),主推推进方式为CPP,首推功率为15kW,可以在7 级风力、有义波高3 m内进行提油作业支持。在南海海域,综合各方面因素考虑,OSV作为FPSO提油支持船,匹配功率一般为58 8 0 8 8 2 0 kW(8 0 0 0 12 0 0 0 H P),主推推进方式为CPP,可以在7 8 级风力、义波高大缆连接装置1334m内进行提油作业支持。穿梭油轮Shuttle tanker,从事浮式储卸油装置提油运输作业的油船,通常称作提油轮。2提油作业
6、索具配置2.1FPSO作业索具配置FPSO作业索具配置,如图3 所示。浮筒浮力2 t输大缆直径17 0 mm长度6 1m最小破断力57 0 0 KN连接卸扣SWL30t浮水尼龙摩擦链摩擦链直径7 6 mm直径7 6 mm长度4.7 m长度9.4m图3 尾输大缆索具配置图2.2OSV拖带索具配置气象特点,熟悉所在油矿区的特点及要求;船长应提油拖带索具配置。一根=150mmX100m两具有相应海区提油作业经历;初次参与提油作业的端带琵琶头的尼龙漂浮缆;一根=45mmX25m钢船长,应经过提油作业培训,由具有提油经验的船缆(随着提油轮的大型化,长度可能要增加),一长陪同完成;大副或水手长熟悉提油作业
7、程序。端应为=2m的琵琶头,另一端为=0.3m左右的4大风浪环境下OSV靠泊提油轮操纵方法与风琵琶头,内带鸡心环;=35mm60m的尼龙绳一险控制根作为引缆,其技术要求为:一端应为带两个琵琶大风浪作业的条件为平均风力达到15m/s或略头且长度相差约3.5m,另一端单个琵琶头,其高,浪高3 4m。提油作业准备期间遇到大风浪临=150mm左右即可;负荷8 0 12 0 t卡环2 只、5t界环境影响,作业窗口期需要通过风险评估确定安卡环1只及相应的开口销数只;常用工具(钳子、全才可以进行作业。榔头、铁锤、撬杠、铁笔及数根绳套等工具)。4.1OSV靠泊拖尾作业3作业条件4.1.1靠泊准备3.1环境条件
8、1)拖带索具准备。OSV后甲板容易上浪作业以油田终端规定为基准,三方作业同时适用5风险大,操纵船舶以甲板上浪最小的首向和速度为项条件,即应具备:有义波高不超过3 m;平均风宜。大副把控好甲板作业风险点,指挥甲板拖带缆速不超过15m/s;水流速不超过0.8 m/s;能见距离绳连接并分排固定好,防止上浪打翻缠绕,准备就不小于0.5nmile;靠泊作业规定在白天进行。绪报告提油轮船长;出于安全考虑,FPSO总监、系泊船长、提油2)靠泊位置确定。与FPSO总监及提油船长轮船长任何一方对作业条件是否符合要求提出异提前沟通,确定本船挂拖待命位置和靠泊时间。大议的,都有权要求停止作业,提油轮解拖。风浪情况下
9、,一般在FPSO船尾1.5nmile之间待命,3.2OSV船舶条件靠泊前控制船位在后甲板少上浪为宜;应具备4项条件,即系柱拉力宜大于8 0 t;CPP3)靠泊时机把握。提油轮到达预定位置前停推进方式主推进功率宜大于4410 kW(6 0 0 0 H P),电车,速度降到2 kn以下,此时是靠泊的最佳时机。力推进方式主推进功率宜大于3 6 7 5kW(50 0 0 H P);当速度和舵效为零时,提油轮下压角度会增大,此提油轮超过7 万载重吨,主机功率适当增加,满足时靠泊风险会增大很多,两船很难保持安全横距,提油作业要求;应取得守护船登记证明。导致靠泊失败或事故的发生。3.3OSV人员资质条件4.
10、1.2靠泊应具备的条件为船长应熟悉所在海域的水文、1)入泊角度和安全横距把握。提油轮速度降长度150 m直径7 6 mm最小破断力6 0 0 KN14至2 kn时,OSV速度控制在4kn内接近,首向始终对着提油轮中前部,横距2 0 m,目的是避免大角度转向后甲板大量上浪。当船首接近提油轮中前部10m时,用车甩尾接近,保持平行横距10 m安全距离,两船速度基本一致,双方尾甲板人员以最快的速度把拖缆带好。此时注意本船首向与提油轮首向、风向的交角,提油轮在没有舵效时下压很快,为了保持首向提油轮可能要短时进车,随时调整安全横距。如果风流压角超过首推首向复原能力,本船被打横,甲板大量上浪,容易造成引缆破
11、断或尼龙缆入海绞缠螺旋桨的风险;天津航海2 0 2 3 年第2 期2)调头时机把握。防磨缆上桩提油轮后即可调头。风险提示:风浪太大OSV船首向不好控制,无论如何也要把控到待引缆上绞盘后调头,否则撇缆受力容易破断就需要重新再来,显然风险增大。调头期间,最好是用首推控制,拖缆入水时不要用车,待船尾漂浮缆走向很清楚时谨慎用车尤其使用倒车,确保不会绞缠推进器。此期间,由于大风浪影响,提油轮有退速绞缠拖缆风险,当拖缆放出一定长度后,提油轮可能要短时进车稳向,OSV船长要注意防止拖缆突然受力。提油轮靠泊操纵,如图4所示。偏东风15-17 m/s偏西流0.8 kn1.5n mile图4OSV靠泊提油轮示意图
12、4.1.3跟随阶段在大风浪期间,拖缆长度一般在40 0 450 m,跟随提油轮期间,听从提油船长的指令以控制提油轮船位和速度。后甲板大量上浪时,船舶颠簸抖动厉害,注意拖缆突然受力,调整船舶处于满压载尾倾状态为宜。4.1.4拖带阶段提油轮系泊好FPSO,O S V 正常拖带用车负荷为3 0%40%螺距,相应拖力为3 0 50 t,加上大风浪的作用力,瞬时拉力有时可达到10 0 t。如果FPSO尾输大缆拉力超过150 t,或者半小时期间内大缆拉力有3 次超过10 0 t,停止外输,做离泊准备。在大风浪拖带期间,根据风力及首向稳定性,可以适当减少负荷在3 0%螺距。后甲板大量上浪及大浪拍底导致船舶抖
13、动时,值班人员要做好安全巡视,各层甲板水密门关闭。4.1.5离泊解拖拖带提油轮离开FPSO一定距离后准备解拖,解拖后注意把控速度和首向。为应尽可能减少甲板上浪,防止拖缆在海底摩擦受损以及出现绞缠推进器的风险。4.2异常情况处理突遇较大内波流时,保持与提油轮和FPSO成一条直线困难时,可适当增加负荷、大舵角增加舵效、启动侧推辅助操作;提前采取防止拖缆破断和其他损害的措施;提油轮按终端规则进行应急处置。断缆时,按提油轮按终端规则进行应急处置;当拖带尼龙缆断缆时,提油轮控制船位,终止提油;当拖缆断缆时,保持微速进车,如起抛锚滚筒有备用拖缆,立即通知本船船员将起抛锚滚筒备用拖缆放出,重新挂拖;如需更换
14、拖轮,与替换船保持相互关注,防止发生碰撞、缠缆绳的风险。失去动力时,根据环境和情况做出判断,判断是否存在碰撞风险,并采取避免碰撞的紧急措施;必要时,申请现场守护的提油支持船挂船首应急拖带点,保持拖带状态;如需换拖轮时,与替换船保持相互关注,防止发生碰撞、缠缆绳风险;尽快排除故障,恢复动力;按照FPSO指令,重新拖提油轮控制船位或更换拖轮;提油轮采取最有利于避碰的紧急措施。5结束语2021年初,半潜生产储油平台“深水一号”成功在南海开采生产,兼具有储油外输功能,提油方式采用DP靠泊模式。随着深海钻井和采油技术的发展,FPSO将逐渐趋于超大型化和集成化,DP控制外输将成为常态。但无论采用何种模式操纵,为保证船舶和人员安全,在大风浪期间进行提油作业时,风险评估要全面,管控措施要到位,安全没有保障时,作业必须停止。参考文献1林文锦,邵哲平.海洋石油支持船提油作业技术及应用指导书.北京:人民交通出版社,2 0 11