王 丹 朱進(jìn)全 董海杰
(中海油能源發(fā)展采油服務(wù)公司 技術(shù)中心 塘沽300452)
FPSO作為海上油氣開(kāi)采的重要設(shè)備,在開(kāi)發(fā)遠(yuǎn)離海岸的中海、深海及邊際油田有巨大優(yōu)勢(shì),具有投資省、見(jiàn)效快、可重復(fù)使用、風(fēng)險(xiǎn)小等特點(diǎn)[1]。由于油船具有與FPSO相似的船型、貨艙儲(chǔ)量和甲板面積,因此國(guó)外很多FPSO均由舊油船改造完成,尤其是在20世紀(jì)90年代以前。[2-3]從近年全球FPSO船隊(duì)組成來(lái)看,油船改造FPSO的數(shù)量和占比仍處于上升通道,但其發(fā)展速度與新建FPSO的發(fā)展速度相比有所放緩(見(jiàn)圖1)。
圖1 2002~2017年FPSO船隊(duì)組成
近15年,舊油船改造比例由62%上升至70%左右后,走勢(shì)較為平穩(wěn),并未繼續(xù)大幅上升,其原因也與新開(kāi)發(fā)油田規(guī)模大、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)縮短新建FPSO周期等因素有關(guān)。究竟選擇新建FPSO還是將舊油船改造成FPSO,則需要決策者先對(duì)油船類型、市場(chǎng)價(jià)格、適用海域等情況進(jìn)行分析,方能作出最合理的判斷。
對(duì)于改造FPSO所用油船,國(guó)際上一般按載重噸進(jìn)行劃分,主要分為以下幾類:
(1)通用型
小于1萬(wàn)噸。
(2)靈便型
1萬(wàn)至6萬(wàn)噸。通用型和靈便型基本上多用于運(yùn)輸成品油。
(3)巴拿馬型
6萬(wàn)至8萬(wàn)噸。該船型按照巴拿馬運(yùn)河的通航條件劃分,國(guó)內(nèi)早期的部分FPSO噸位與之相近。
(4)阿芙拉型
8萬(wàn)至12萬(wàn)噸。該船型多用于北美港口,艙容和甲板面積較大,經(jīng)濟(jì)性最佳。
(5)蘇伊士型
12萬(wàn)至20萬(wàn)噸。該船型按照蘇伊士運(yùn)河的通航條件劃分,比阿芙拉型更適于大儲(chǔ)量的FPSO改造。
(6)VLCC
巨型油船,20至30萬(wàn)噸。國(guó)內(nèi)目前最大的“海洋石油117”號(hào)FPSO噸位與之近似。
由于油船改造FPSO需要考慮轉(zhuǎn)塔安裝、艙室調(diào)整以滿足穩(wěn)性要求的影響,因此選取的舊油船載重噸一般要比目標(biāo)FPSO大一些,即在舊油船選取時(shí)要留一定的載重噸余量。
根據(jù)不同油船的載重噸范圍,若目標(biāo)FPSO載重噸在5萬(wàn)噸左右,可選取巴拿馬型油船進(jìn)行改裝;若目標(biāo)FPSO載重噸在10萬(wàn)噸左右,可選取阿芙拉型油船進(jìn)行改裝;若目標(biāo)FPSO載重噸在15萬(wàn)噸左右,可選取蘇伊士型油船進(jìn)行改裝;若目標(biāo)FPSO載重噸達(dá)到20萬(wàn)噸及以上量級(jí),則應(yīng)選擇VLCC進(jìn)行改裝。
舊油船的價(jià)格是改造FPSO至關(guān)重要的因素。正是基于舊油船的價(jià)格比新建FPSO船體更有優(yōu)勢(shì)這一點(diǎn),國(guó)外70%以上的FPSO都是由舊油船改造而來(lái)。圖2為三種類型油船隨船齡的價(jià)格比率。
圖2 三種類型油船隨船齡價(jià)格比率
由圖2可以看出,5年船齡的油船價(jià)格約下降20%,10年船齡的油船價(jià)格約下降50%,而15年船齡的油船價(jià)格約下降75%。因此,油船船齡越老,其價(jià)格也越低。但如果船齡太老,改造需要增加的換板量等費(fèi)用也會(huì)大大增加。一般來(lái)說(shuō),選用船齡10~15年的舊油船改造FPSO最為經(jīng)濟(jì)。
FPSO在全球海洋石油作業(yè)海域均有布置,但主要分布的海域包括巴西海域、西非海域、東南亞及澳大利亞海域以及北海。巴西的FPSO使用位居世界第一,共計(jì)54艘,約占全球使用總數(shù)的四分之一;其次是英國(guó),擁有21艘;安哥拉、中國(guó)、澳大利亞以及尼日利亞為第三集團(tuán),為14~16艘。
下面就FPSO在全球主要使用海域(包括北海、巴西、西非、東南亞等區(qū)域)的技術(shù)適用性進(jìn)行簡(jiǎn)要說(shuō)明[4]。
北海是全球知名的海況惡劣的海域。北海秋冬季節(jié)狂風(fēng)長(zhǎng)期肆虐,一年中惡劣海況的時(shí)間較長(zhǎng),雖然風(fēng)速稍小,但波浪大。百年一遇有義波高達(dá)到16 m左右,風(fēng)速達(dá)到40 m/s。早期用于惡劣環(huán)境條件的FPSO技術(shù)主要是基于北海而研發(fā)的。
舊油船改造的FPSO在北海海域的工作水深大部分是80~125 m,僅有1艘FPSO的工作水深為540 m。北海海域舊油船改造的FPSO儲(chǔ)油能力均較小,普遍為幾十萬(wàn)桶,最大的儲(chǔ)油能力僅63萬(wàn)桶,如圖3所示。
圖3 北海舊油船改造FPSO儲(chǔ)油能力
在巴西海域,大部分海上石油開(kāi)采設(shè)施是由舊油船改裝而成的生產(chǎn)設(shè)施。隨著全球可利用舊油船資源越來(lái)越少,同時(shí),巴西深水油田對(duì)上部處理模塊的規(guī)模需求增大,新建FPSO的比例越來(lái)越高。
舊油船改造的FPSO在巴西海域沒(méi)有50 m以內(nèi)淺水區(qū)的,主要用于300 m以上的深水和超深水,最大作業(yè)水深達(dá)到2 500 m。舊油船改造FPSO的儲(chǔ)油能力比較標(biāo)準(zhǔn)化,絕大部分為160萬(wàn)桶,最大儲(chǔ)油能力為220萬(wàn)桶。
西非海域的特點(diǎn)是風(fēng)浪條件比較溫和,全年風(fēng)向較為穩(wěn)定,該地區(qū)因遠(yuǎn)離美國(guó)或歐洲市場(chǎng),又缺少海上石油輸送的基礎(chǔ)設(shè)施,與北海、東南亞或澳大利亞等海域的油田相比,穿梭油船提油周期遠(yuǎn)長(zhǎng)于其他地區(qū),其FPSO的儲(chǔ)存能力都較大,大多數(shù)FPSO的儲(chǔ)油能力在250 000~300 000 m3。
舊油船改造的FPSO在非洲海域工作水深從幾十米的淺水一直到2 000 m超深水,儲(chǔ)油能力大部分為100萬(wàn)桶至250萬(wàn)桶,最小儲(chǔ)油能力為36萬(wàn)桶,最大為243萬(wàn)桶。
東南亞海域海況比較溫和。舊油船改造后的FPSO 在東南亞和澳洲多用于生產(chǎn)規(guī)模小及合同期限較短的油田,開(kāi)采期長(zhǎng)和生產(chǎn)規(guī)模大的油田則使用新造FPSO。改造FPSO大部分工作水深為300 m以內(nèi),大部分水深在100 m左右,最大工作水深為1 350 m。儲(chǔ)油能力大部分為幾十萬(wàn)桶至一百萬(wàn)桶,最高可達(dá)218萬(wàn)桶。
當(dāng)前,隨著邊際以及深水油氣田的開(kāi)發(fā),海上石油生產(chǎn)設(shè)施的市場(chǎng)正在不斷擴(kuò)大,F(xiàn)PSO 的數(shù)量將逐漸增多。對(duì)于開(kāi)采期短的油田以及儲(chǔ)量小的邊際油田,選擇合適便宜的舊油船改裝成 FPSO是一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的方案。
舊的改造考慮因素不僅限于尺寸、價(jià)格、適用海域等外因,還與自身的船齡、船體結(jié)構(gòu)、航行歷史等因素有關(guān)。因此,不同的油田、環(huán)境和作業(yè)者,對(duì)FPSO的改造與新建也有不同偏好,目前,國(guó)外大多采用舊改造FPSO,而國(guó)內(nèi)大多采用新建FPSO。雖然國(guó)內(nèi)在舊改造領(lǐng)域經(jīng)驗(yàn)不足,與國(guó)外相比尚存一定差距,但發(fā)展前景廣闊。