[发明专利]处理海上油田的井内物流的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种处理产自海上油田的井内物流的方法和装置。本发明还涉及一种通过费托合成法将天然气、特别是伴生天然气转化为合成原油的方法且特别是涉及一种在海上浮式平台、平台或其它装置上进行的方法。本发明还涉及一种实施这种方法的装置，该装置安装在易更换的滑架上且特别是安装在FPSO浮式平台(FPSO=浮式采油、储存和卸油)上。

发明背景

从海上油田采集原油需要把井内物流分离成水、油、和气体。在井内物流中与所采集的原油相伴的天然气(通常称为伴生天然气)必须在分离后接受某种方式的处理。通常，这样的处理包括燃烧该气体或重新将该气体注入油田中。但是，也可以把天然气输送到岸上以便作进一步的处理。燃烧已经变为一种不可接受的气体处理方法，因为这种燃烧是在浪费逐渐减少的烃源且也是空气污染源。增加原油生产成本的再注入油田方式常常会变得不可接受，这是因为生产成本和可能对产自油田的原油有不利影响的缘故。第三种解决问题的方法(即，如通过管道把天然气输送到陆基工厂以便作进一步的处理)在某些远程油田的情况下将是高费用且不实际的方法。

通过费托合成法把天然气转化为合成气(CO+H₂)并把合成气转化为合成原油的方法本身是公知的，该方法已经公开在综合性文献中，例如参见G．A．米尔斯的“将合成气转化为液态燃料的状况和未来发展”，燃料卷73(8)，第1243-79页(1994)。在80年代后期，为了对从海上油田输送到岸上的天然气进行处理(尤其是在南非和马来西亚)，人们又重新对上述方法产生了兴趣。但是尽本发明人所知，迄今还没有出现任何基于费托合成技术且建立在海上如平台、自升式平台、包括尤其是浮式采油平台和输油油轮的FPSO装置(FPSO=浮式采油、储存和卸油)、FSU装置(FSU=浮式储存装置)、半潜式平台等上的装置。

近来，人们已经知道使输油油轮本身与水下装油浮筒连接，该装油浮筒同时锚定住浮式平台。这样的水下装油浮筒形成了一个用于一个或多个挠性立管和例如从海底采油系统中引出的控制管缆的集油点。该浮筒适于提升并固定在有关的浮式平台上，以便建立起一个从海底系统中输送到例如在浮式平台上的装油罐的石油产品输送系统。

以该技术为出发点，近年来出现了各种可在工作中如此简单地变化的改进型浮式平台：

a)本身连接到水下装油浮筒上的输油油轮，

b)固定连接到水下装油浮筒上且同时在其尾部具有用于卸油的卸油装置的储油浮式平台，

c)与包括旋转装置在内的水下装油浮筒相连的采油浮式平台。

在NO940352中介绍了这种基于船底锚定的水下装油浮筒间的合作的浮式平台，该装油浮筒由一个具有几条管道的旋转装置构成。在其前端附近，该浮式平台具有一个用于接收水下浮筒的水下接收舱和在接收舱和浮式平台甲板之间延伸的辅助井。该水下浮筒有一个外部浮力部件和一个中心部件，该外部浮力部件适于进入且可松开地固定在向下打开的浮式平台水下接收舱，该中心部件可旋转地安装在外部部件上且被锚定在海底上并与至少一条从各采油井起一直延伸向所述浮筒的输油管路相连。

当这类浮筒固定在浮式平台的接收舱中时，浮式平台与该浮筒的外部浮力部件稳定相连并且可以围绕该浮筒的中心部件旋转，该中心部件通过合适的锚定装置锚定在海底上。于是，浮筒本身构成了一个旋转体或转动架。在风、波浪和水流的作用下，该浮式平台被带动着绕该旋转体转动。

该浮筒结构具有许多明显的优点。因为该浮筒中心部件的直径小、重量轻，所以就使得该旋转体即该浮筒的外部浮力部件相应地具有小直径，因此就有小的转动惯量和旋转阻力。浮式平台和浮筒间的连接或脱接可以通过简单快捷的方式进行，即使在海浪较大的坏天气情况下也是如此。另外，该浮筒可以在几乎所有的天气情况下仍然与该浮式平台连接。如果天气变得极其恶劣，则可以快速拆除这种连接。

在适于与上述浮筒结构一起使用的浮式平台中，如上述那样布置的接收舱和井如上所述地被适当地安置在该浮式平台的船头部上。这可以合理而简单地重建现有的浮式平台以便与如作为装油油轮的这种浮筒装油系统相适应。另外，水下接收舱和在该接收舱和浮式平台甲板之间延伸的井的组合能够得到操作时高度安全的且污染泄漏危险小的系统。

至于对上述类型的浮筒结构和上述类型的浮式平台的更具体的描述，可以参见国际专利申请PCT／NO92／00054、PCT／NO92／00055和PCT／NO92／00056。