[发明专利]浮式生产储卸油装置原油外输安全保护系统

说明书

本发明公开了浮式生产储卸油装置原油外输安全保护系统，它包括分别在固定平台、浮式生产储卸油装置、穿梭油轮和拖轮上建立的基准站、中心站、第一移动站和第二移动站,中心站的中心站高速电台、第一移动站的第一移动站高速电台以及第二移动站的第二移动站高速电台相互之间组成局域网，本发明首次实现了实时监测FPSO和穿梭油轮的艏向角、六自由度数据，FPSO、穿梭油轮和拖轮在电子海图上的方位信息，FPSO与穿梭油轮和拖轮的相对距离、相对夹角。比较全面集成了外输作业相关设备的监测数据，并绘制成动态监测数据曲线图；结合自建数学模型，预测FPSO与穿梭油轮较短时间内的运动趋势，为外输作业者提供所需的关键参考数据。

技术领域

本发明涉及海上油田FPSO串靠外输作业中，尤其涉及浮式生产储卸油装置原油外输安全保护系统。

背景技术

FPSO(Floating Production Storage and Offloading，即浮式生产储卸油装置)作为海上油气加工厂拥有一个极其复杂的系统，其涵盖了数十个子系统，主要由系泊系统、载体系统、生产工艺系统及外输系统组成。其中，外输系统是待FPSO的原油储量达到一定值时将原油外输到穿梭油轮，原油外输作业属于现场十项高风险作业之一的多工种联合作业。

在风、浪、流等环境因素影响下，FPSO绕单点系统78做圆周运动。串靠外输则是串靠式又称为艉靠式，是目前应用最多的FPSO原油外输方式。常规做法是拖轮的艉部通过拖缆77牵引穿梭油轮的艉部，再将穿梭油轮的艏部通过系泊缆75连接于FPSO的艉部，将拖轮、穿梭油轮停靠在与FPSO成一条直线上，通过外输软管76将原油输送到穿梭油轮，两船的系泊距离一般为60～80m。系泊缆75常使用尼龙缆，且两端配有摩擦链。

一次提油作业时间一般长达12～24小时，一旦外输作业期间风、浪、流等环境条件突变，导致穿梭油轮漂移时，如果不及时采取有效措施，会增大穿梭油轮与FPSO相撞、系泊缆载荷超限或突然断开的风险，进而发生外输软管被拉断、原油溢漏等事故。目前，应对这种风险主要依靠外输操作人员的个人经验，提油船长发出指令命令拖轮向相反方向拖拽穿梭油轮，离开危险区域。这种方式在通常情况下是可以保证安全的，但是当遇到作业海域环境突变等突发情况时，身在穿梭油轮上的提油船长缺少实时关键参考数据，尤其是在水文气象条件较为恶劣的深水油田作业区，仅凭个人经验指挥仍存在较大的安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于克服已有技术的缺点，提供实时监测数据并预测出较短时间内船体的运动状态趋势，在实时监测数据和运动状态预测结果达到设定的危险状态时，系统自动报警的浮式生产储卸油装置原油外输安全保护系统。

为此，本发明采取以下技术方案，是浮式生产储卸油装置原油外输安全保护系统，它包括：

本发明的浮式生产储卸油装置原油外输安全保护系统，它包括分别在固定平台、浮式生产储卸油装置、穿梭油轮和拖轮上建立的基准站、中心站、第一移动站和第二移动站,所述的第一移动站安装在穿梭油轮驾驶室楼顶的至高点,所述的第二移动站安装在拖轮驾驶室楼顶的至高点；

所述的基准站通过基准站数据采集器接收安装于固定平台导管架底部的浪流仪输出的测量作业海域的浪流数据，所述的浪流数据经基准站数据采集器处理后，依靠网线传送至基准站高速电台，然后通过安装在固定平台至高点处的基准站电台天线和安装在浮式生产储卸油装置至高点处的中心站电台天线无线传输，再经中心站电台天线的馈线传输至中心站高速电台；

所述的基准站的GPS接收机通过GPS天线接收全球卫星定位系统输出RTK数据，传至基准站数据采集器，然后通过基准站的基准站高速电台、中心站的中心站高速电台、第一移动站的第一移动站高速电台以及第二移动站的第二移动站高速电台相互之间组成的局域网，分别向中心站、第一移动站和第二移动站输出RTK数据，使GPS定位数据达到厘米级的精度；