张广磊;杨小龙;蔡元浪;刘波
【摘 要】根据浮式生产储油装置(FPSO)基本构成,对影响各个组成部分(主要包括船体、系泊系统和上部模块三部分)造价的因素逐一归纳分析;举例对比南海和渤海FPSO造价,总结分析整体FPSO中船体、系泊系统和上部模块三部分所占造价比例,并对比分析不同海域的典型FPSO的造价,从整体上对FPSO的造价因素进行阐述,为海上油田开发采用FPSO方案提供参考和指导.%Based on consist of the Floating Production Storage Offloading Unit (FPSO),main factors which might affect cost of main parts of FPSO (contains hull,mooring system and topside) has been studied,respectively.Illustrating and comparison of FPSO in South China Sea and the Bohai Bay,cost ratio of hull,mooring system and topside in whole FPSO will be summarized.And cost of construction and affect factor of typical FPSO in different sea area will be analyzed.Moreover,these analyses could provide reference and guidance when FPSO plan using in offshore oil development. 【期刊名称】《中国海洋平台》
【年(卷),期】2017(032)002
【总页数】6页(P8-13)
【关键词】FPSO;船体;系泊系统;上部模块;造价
【作 者】张广磊;杨小龙;蔡元浪;刘波
【作者单位】海洋石油工程股份有限公司,天津300451;海洋石油工程股份有限公司,天津300451;海洋石油工程股份有限公司,天津300451;海洋石油工程股份有限公司,天津300451
【正文语种】中 文
【中图分类】P75
浮式生产储油装置(Floating Production Storage and Offloading， FPSO)是海洋油田开发方案的一种，目前全世界已有160 多艘FPSO服役，主要分布在英国北海、巴西沿海、西非沿海、澳大利亚海域和中国渤海与南海，作业水深分布从15～2 500 m,其水深跨度比较大；该装置兼有生产和储油的作用，储油能力可达40万吨，兼具小至几千立方米，大到几
百万立方米的油气处理能力，可称为海上的油气厂。从其经济性上考虑，主要有以下三个优点[1-3]：
(1) FPSO有非常强的储油能力，可间隙用穿梭油轮运输油气，省去铺设价格昂贵的海底管道；
(2) 设计重现期高，抗风能力强，可长期系泊、连续工作，减少停产时间，工作效率较高；
(3) 与固定式导管架平台结合海底管道方案相比，具有投资少、见效快、可重复使用、风险小等特点，特别适用于远离海岸的中、深海及边际油田的开发。
现在受油价低迷的影响，研究使用FPSO作为开发方案是海上油气开发的主流方式。其中，论证降低油田开发成本和减少工程投资已经成为油田开发方案论证的重点工作。该文的主要内容是对影响FPSO各个组成部分的造价因素进行分析，为FPSO的设计和建造方案比选提供帮助。
FPSO是目前海洋工程船中的高技术产品，这种外形类似油船的海上油气生产储油装置其系统的复杂程度和价格远远高于同吨位的油船。其主要组成部分包括船体、上部模块和系
泊系统三大部分，造价主要由设计费、项目管理费、材料采办费、建造费、安装费、保险及认证费和不可预见的费用等组成。其中船体、上部模块和系泊系统分别包含每一项造价内容，三者之间还相互影响，比如船体增加容量会增加油气处理能力，导致上部模块重量和设备数量的增加，也会增加系泊系统的数量[4]。同时，各部分又受其他条件的影响，比如环境条件的恶劣程度会影响船体设计、材料费用等造价，同时也会提高系泊系统的能力。
1.1 上部模块
上部模块的功能为满足生产工艺流程要求，需要进行油、气、水等生产处理，定义FPSO的主要油气处理功能等来决定上部模块数量和设施数量，即最终决定模块重量。上部模块影响造价的因素包括主结构钢材量、主要设备、支座等。
上部模块中的主结构钢材量在不同模块中所占比例差距较大。以30万吨级FPSO为例，介绍三个代表模块中主结构钢材含量及估价。估价是按照国产钢材进行估价，不包括设计费、材料加工费等，因为不同厂家的设计费和材料加工费价格有较大差别。
模块支座是FPSO生产工艺流程模块与船体之间的连接结构。可采用如单跨简支梁形式,一排焊接、一排沿船梁的纵向可以相互滑动，这样既有利于施工,甲板模块也可同时开工,节省了船厂工期,目前已成为标准模式，减少一部分生产费用。如果船体长度及模块个体尺度的增加，为减少船体变形对模块结构的影响，支墩和模块之间会增加一套缓冲装置，该缓冲装置为国外专利产品，需要成品购买，费用较高。一艘30万吨级FPSO上部模块支架总费用在1 000～1 500万元。
上部模块还包括许多系统，有公用系统和专用系统。许多公用系统，如燃料气、海水供应、压载水、燃油、润滑油、压缩空气、HVAC、甲板设备等系统与常规油船相同，同时增加了与生产工艺流程之间的界面与接口问题，比较复杂，同时成本增加。而专用系统主要是指生产工艺流程中一些特殊的系统，如火炬系统、化学药剂注入系统、闭式排放系统、开放式系统，以及与常规船舶基本相同的储油系统，如货油系统、货油加热系统、货油注入系统、扫舱系统、洗舱系统、惰性气体系统、透气系统等，关键在于选择厂商。
FPSO特殊的外输油系统从布置位置，可分为首尾部纵向外输油气系统与船舷的横向外输油系统。纵向外输油系统又有漂浮软管式、卷筒式、滑道式之分。FPSO外输油系统中的
软管卷车、输油漂浮软管、万向接头、液压快速接头是少数国际公司的垄断技术，购置费用较高。设计中通常只能向外国公司提出要求，然后根据外国公司所提供的资料加以布置及其船体加强分析，也大大增加了设计费用。
除了上述提及的一些FPSO的技术问题外，FPSO的通信系统、电站及自动化系统也占用一定比例的费用。
1.2 船体
浮式生产储油装置可新建，也可以用旧油轮改造，截止到2015年7月，全世界共有161艘FPSO，其中新建的有49艘，改造的有112艘。在油田寿命较长的情况下，新建油轮优于旧油轮改造，这是因为新建油轮具有较长的使用期限，而改建油轮花费的结构改建费和维修费大大超过了已有船体的经济收益。然而对于早期开发的油田来说，由于改建油轮费时少，改建油轮更为适用。国际上FPSO的建造周期为20个月或更长，近来FPSO的建造已开始采用模块化生产工艺，实现了船体结构和上部设施同时建造施工，目前国外建造FPSO的周期可缩短至10～14个月。
影响新建FPSO造价主要包括设计费、钢材费、建造费、安装费等，还包括部分项目管理费及保险和入级费。其中，影响设计和建造费的因素主要是选型，如果选用常规船型，甚至有母性船，则大大降低设计费用，如果选用特殊船型，比如复杂型线的船体或者特殊船体，如图1所示，也会大大增加船体设计费和建造费。在船体费用中，主要为钢材采办费。影响钢材量的因素分别是船体的主尺度和所服务海域的环境条件。
1.2.1 主尺度
FPSO船体主尺度主要取决两个因素：布置(特别是生产工艺流程模块)及载油量。
布置：一般来说，FPSO的船宽是由生产工艺流程模块的宽度及甲板两边的安全通道决定的，船长需要考虑生产工艺流程模块长度加上单点系泊系统、堆场、生活楼、火炬塔及首尾外输油系统的范围。同时，油田油品的不同也会导致工艺流程的改变，增加部分工艺处理模块，进而增加上部模块的重量，同时也会增加油舱舱容。
载油量：FPSO的船长和船宽还必须满足储油舱的容积要求。FPSO的船体是容积型设计，常规先确定装载舱容，后定载重量(DWT)，而储油舱容积R所占比重较大(约85%～93%)。目前两种计算方法：
方法
式中：P为油田日产量；S为穿梭油轮的吨位；W为影响外输作业的连续坏天气数；D为适量不可泵出的死舱油。
