FPSO: Терең суда мұнай өндіруді қамтамасыз ететін қалқымалы зауыт – болат өнеркәсібіне шолу

Егер сіз мұхитта ондаған жылдар бойы бір жерде қалқып жүрген, мұнай танкерлері үнемі «жүк алу» үшін келетін алып кемені көрсеңіз – бұл жүк кемесі емес, FPSO болуы мүмкін.

FPSO

01 FPSO дегеніміз не?

FPSO «қалқымалы өндірісті сақтау және түсіру» дегенді білдіреді. Қарапайым тілмен айтқанда, бұл теңіздегі қалқымалы мұнай және газ зауыты.

Ол кемеге ұқсайды, бірақ іс жүзінде шикі мұнайды өңдеп, сақтап, танкерлерге түсіре алатын қалқымалы өнеркәсіптік зауыт. FPSO жаһандық теңіз мұнайы мен газын игерудің негізі болып табылады, барлық қалқымалы өндіріс жүйесіне салынған инвестициялардың 80%-дан астамын құрайды. Оның негізгі функциялары атауында жазылған:

Өндіріс– Ұңғыма сағаларынан компрессорлар, сепараторлар және тазарту жүйелері арқылы мұнай, газ, су және құм қоспаларын бөлу. Үлкен FPSO тәулігіне 150 000-нан 200 000 баррельге дейін шикі мұнай өңдей алады – бұл құрлықтағы шағын мұнай өңдеу зауытына тең.

Сақтау орны– Көптеген терең су кен орындары жағалаудан алыс орналасқан. Ұзақ қашықтыққа құбырлар салу қымбат және уақытты қажет етеді. FPSO бұл мәселені өңделген шикі мұнайды өз корпусында сақтау арқылы шешеді. FPSO-ның әдеттегі дедвейтті тоннажы 100 000-нан 300 000 тоннаға дейін, ал сақтау сыйымдылығы 700 000-нан 2 миллион баррельге дейін.

Жүк түсіру– Шикі мұнай қалқымалы шлангілер немесе түсіру иіндері арқылы жағаға тасымалдау үшін шаттл-цистерналарға тасымалданады. FPSO әдетте аптасына 2-4 рет түсіреді.

02 Мұнай және газ өндіру ағыны: FPSO қай жерде орналасқан?

Теңіздегі мұнай мен газды игеру жобасында FPSO әлдеқайда үлкен жүйенің бір бөлігі ғана. Кен орны теңіз түбіндегі ресурстарды тұрақты ақша ағынына айналдырмас бұрын, үш негізгі желі бірге жұмыс істеуі керек: ұңғымалар, су асты жүйелері және жер үсті өңдеу қондырғылары.

Бұрғылау қондырғылары немесе бұрғылау кемелері ұңғымаларды бұрғылап, мұнай мен газды жер бетіне шығарады. Су асты шыршалары ұңғыма сағасының ағынын басқарады. Су асты құбырлары өндірілген қоспаны FPSO-ға тасымалдайды. Содан кейін FPSO өңдеуді, сақтауды және түсіруді жүзеге асырады.

FPSO2

Бірінші қадам: Экстракция және тасымалдау

Су асты ұңғымасынан шығатын нәрсе таза мұнай емес. Ол мұнай, газ, су және құм қоспасы. Бұл қоспа су асты құбырлары немесе көтергіштер арқылы FPSO-ға өтеді. Теңіз түбін FPSO-мен байланыстыратын көтергіштер жүйенің «артериялары» болып табылады. Олар жоғары қысымға, коррозияға және қатал теңіз жағдайларына төтеп беруі керек. Сондықтан да су асты жүйелері көбінесе жобаның кешігуі мен шығындардың артуының көзі болып табылады.

Екінші қадам: FPSO өңдеу – негізгі функция

FPSO сыртынан кемеге ұқсайды, бірақ ішінде қалқымалы зауытқа жақын орналасқан. Палуба шағын мұнай өңдеу зауытына ұқсайтын өңдеу модульдерімен жабылған:

l Бөлгіштермұнайды, газды және суды бөлу үшін гравитацияны пайдалану

l Шикі мұнайды тұрақтандыру қондырғыларыСақтау және тасымалдау кезінде булануды болдырмау үшін жеңіл компоненттерді алып тастаңыз

l Газды өңдеу жүйелерітабиғи газды құрғатып, күкіртсіздендіру. Тазартылған газды электр қуатын өндіру үшін пайдалануға немесе коллекторға қайта айдауға болады

l Суды тазарту жүйелеріөндірілген суды қайта айдау немесе төгу үшін тазарту (қоршаған ортаны қорғау ережелері барған сайын қатаңдана түсуде)

Өңделгеннен кейін, білікті шикі мұнай FPSO корпусының цистерналарында сақталады.

Үшінші қадам: Жүк түсіру

Шикі мұнай белгілі бір көлемге жеткенде, шаттл-танкер FPSO жанында тоқтайды. Қалқымалы шлангілер майды танкерге тасымалдайды, содан кейін ол оны жағалаудағы мұнай өңдеу зауыттарына тасымалдайды. Өндіріс мұнай сатылғанға дейін аяқталмайды – түсіру мүмкіндігі коммерциялық сатудың соңғы милі болып табылады.

FPSO негізгі құндылығы

FPSO негізгі мәселені шешеді: ол терең су кен орындарын экономикалық тұрғыдан тиімді етеді. Таяз суларда жағалауға құбырлар төсеуге болады. Бірақ су тереңдігі 1000 метрден асатын жерлерде жүздеген шақырым құбыр төсеу өте қымбат және техникалық тұрғыдан қиын. FPSO сізге кен орнында өңдеуге, сақтауға және түсіруге мүмкіндік береді, бұл «игерілмейтін» терең су қорларын тиімді активтерге айналдырады.

03 FPSO, FPU, FLNG, FSRU: Айырмашылығы неде?

Бұл төрт аббревиатура көбінесе бірге талқыланады, бірақ олар түбегейлі әртүрлі мақсаттарға қызмет етеді. FPSO шикі мұнаймен (Oil) жұмыс істейді. FLNG табиғи газды (Gas) сұйылтуды және экспорттауды жүзеге асырады. FSRU табиғи газды (Gas) қабылдауды және қайта газдандыруды жүзеге асырады. FPU тек өңдейді – ол сақтамайды.

FPSO (Өндірістік сақтау және түсіру):Терең сулы мұнай кен орындарына арналған «қалқымалы мұнай өңдеу зауыты». Ол шикі мұнайды өңдейді, сақтайды және танкерлерге түсіреді.

FPU (қалқымалы өндірістік блок):Таза өндірістік платформа. Ол мұнайды, газды және суды бөледі, бірақ сақтау сыйымдылығы жоқ. Өңделген мұнай мен газ құбырлар арқылы дереу жөнелтілуі керек. Әдетте ол қолданыстағы құбыр желілері бар кен орындарында қолданылады.

FPSO3
FPSO4

FLNG (қалқымалы сұйытылған табиғи газ):Қалқымалы табиғи газды сұйылтатын қондырғы. Ол газ кен орнының үстінде тұрып, өндірілген газды тазартып, сұйылтады, сақтайды және сұйытылған табиғи газ тасымалдаушыларға жібереді. Бұл құрлықтағы сұйылтатын қондырғылар мен алыс қашықтыққа газ құбырларының қажеттілігін жояды.

FSRU (Қалқымалы сақтау және қайта газдандыру блогы):СТГ қабылдау терминалы. СТГ тасымалдаушылары сұйытылған табиғи газды FSRU-ға жеткізеді, ол оны сақтайды және құбырларды тарату үшін газ тәрізді күйге қайтарады. Ол қысқа құрылыс циклдарын және жоғары икемділікті ұсынады.

04 FPSO қалай орнында тұрады? Бір нүктелі арқандау жүйесі

FPSO ондаған жылдар бойы белгілі бір жерде бекітілген күйде қалуы керек. Ол ағып кете алмайды. Бұған арқандау жүйесі арқылы қол жеткізіледі. Көтергіштердің икемділігі шектеулі болғандықтан, FPSO қозғалысы да шектеулі.

FPSO5
FPSO6

Бекіту жүйелері екі негізгі санатқа бөлінеді:

Көп нүктелі арқан тарту

FPSO-ны алдыңғы және артқы жағынан бірнеше зәкірлер бекітеді. Кеменің бағыты бекітілген. Бұл жүйе қарапайым және арзанырақ, бірақ жергілікті жел мен толқын жағдайларына өте сезімтал. Ол тек Батыс Африка жағалауындағы сияқты жұмсақ теңіз жағдайларына ғана жарамды.

Бір нүктелі арқандау (SPM)

Бұл FPSO үшін ең көп таралған байлау әдісі, оны әлемдік флоттың шамамен 80%-ы қолданады. Негізгі қағидасы қарапайым: FPSO су астындағы бекітілген нүктенің (мұнараның) айналасында 360 градусқа айналады. Ол күштерді азайту үшін әрқашан жел мен толқындармен бір сызықта тұрып, ауа райының қолайсыздығына төтеп бере алатын флюгер сияқты әрекет етеді. Бұл оны қатал теңіз жағдайларына жарамды етеді.

SPM қосылымдарының үш негізгі түрі:

Шұңқыр түрі:Теңізде бекітілген буй су асты коллекторлары мен кеме арасындағы байлау нүктесі және байланыс түйіні ретінде қызмет етеді. Ол мұнай, газ және сұйықтықтарды теңіз түбі жүйелері мен байлаулы танкер арасында тасымалдайды.

FPSO7
FPSO8

Күш түрі:Теңіз түбіне бекітілген қатты мұнара құрылымы тұрақты байлау якорі ретінде қызмет етеді. Жұмсақ мойынтіректер мұнараны FPSO-ға қосады. Бұл таяз және орташа тереңдіктегі суларға жарамды.

Мұнара түрі:Әлемдік FPSO-лардың 70%-дан астамы пайдаланады. Мұнара байлауды, сұйықтықты тасымалдауды және қуат/гидравликалық берілісті біріктіреді. Ішкі мұнаралар корпустың ішіне орнатылған. Сыртқы мұнаралар тұмсық бөлігіне орнатылған және қайта жасалған танкерлер үшін кең таралған.

FPSO9
FPSO10

Бір нүктелі байлау жүйесінің екі маңызды функциясы бар. Біріншіден, ол FPSO-ны кен орнында ұстап тұрады. Екіншіден, ол су асты өндіріс жүйелері мен FPSO арасындағы байланыс орталығы ретінде қызмет етеді, ұңғыма сағасындағы сұйықтықтарды, электр қуатын және басқару сигналдарын тасымалдайды. Кейбір SPM жүйелерінде апаттық ажырату мүмкіндігі де бар, бұл FPSO-ға экстремалды ауа райында бөлініп, қауіпсіз жерге жүзуге мүмкіндік береді.

2023 жылы Қытайда алғашқы отандық өндірістің тұрақты болат арқалық кабелі FPSO Нанхай Фэнджиньге сәтті орнатылды, бұл жергілікті бір нүктелі арқалық технологиясындағы серпіліс болды.

05 Сандық егіздер: Соқыр басқарудан визуалды техникалық қызмет көрсетуге дейін

FPSO жабдықтармен тығыз, жүйелері күрделі және қауіпсіздік қаупі жоғары. Дәстүрлі операцияларда менеджерлер шашыраңқы сенсорлық деректер мен екі өлшемді есептерге сүйенеді. Бірдеңе дұрыс болмаған кезде, түпкі себепті тез табу қиын.

Сандық егіз технологиясы мұны өзгертіп жатыр.

Мысал ретінде Қытайдың алғашқы интеллектуалды FPSO, Haiyan Shiyou 123-ті алайық. Ол корпус құрылымын, өндірістік процестерді және жабдықтың күйін толық өмірлік циклді цифрлық басқаруға қол жеткізу үшін цифрлық егіз технологиясын пайдаланады. Жағалаудағы басқару орталықтарындағы техниктер кеменің «цифрлық клоны» арқылы теңіздегі өндірісті бақылай алады.

Цифрлық егіз платформаларды пайдалану арқылы операторлар FPSO-лардың жоғары сапалы 3D сандық егіздерін құра алады:

Корпус құрылымын визуализациялау:Корпус пен үстіңгі модульдерді жеке-жеке қалпына келтіру, қабатты шолуды және егжей-тегжейлі шолуды қолдау.

Жабдықтың нақты уақыт режиміндегі күйін картаға түсіру:Температура, қысым, діріл және ағын жылдамдығы туралы сенсорлық деректер модельдің күйін динамикалық түрде басқарады. Аномалиялар автоматты түрде түспен кодталған ескертулерді іске қосады.

Процесс ағынын модельдеу:Мұнай-газ-суды бөлу, өңдеу, сақтау және түсіру процесінің толық көрінісі.

Бекіту жүйесін бақылау:Мұнараның күйін және якорь тізбегінің кернеуін нақты уақыт режимінде көрсету, қалыптан тыс ауытқулар туралы ерте ескерту.

Жүк түсіру операциясының визуализациясы:Әртүрлі теңіз жағдайларындағы түсіру операцияларын модельдеу.

FPSO11
FPSO12
FPSO13
FPSO14

Бұл платформалар 30-дан астам деректер көзінің түрлеріне қол жеткізуді, кодсыз сүйреп апару арқылы құруды және жергілікті бағдарламалық жасақтама мен аппараттық бейімделуді қолдайды. Олар кеме жасау және теңіз инженериясында, энергетика мен қуатта, сондай-ақ ақылды өндірісте кеңінен қолданылады. FPSO, бұрғылау қондырғылары немесе сұйытылған табиғи газ терминалдары үшін цифрлық егіз жүйелерді теңіздегі энергетикалық нысандарды басқаруды «пассивті жауаптан» «белсенді ерте ескертуге» өзгерту үшін тез орналастыруға болады.

06 Womic Steel: FPSO құбырлары мен клапан компоненттері бойынша сенімді серіктесіңіз

Womic Steel компаниясында біз FPSO жай ғана кеме емес, ұлттық энергетикалық инфрақұрылымның маңызды бөлігі екенін түсінеміз. Борттағы әрбір компонент жер бетіндегі ең қатал теңіз орталарында ондаған жылдар бойы сенімді жұмыс істеуі керек.

FPSO қолданбаларына арналған өнімдеріміз

Womic Steel компаниясы FPSO үстіңгі модульдеріне, корпус құбыр жүйелеріне, көтергіштерге және су асты инфрақұрылымдарына арналған жоғары сапалы жіксіз және дәнекерленген болат құбырларды, фитингтерді, фланецтерді және клапан компоненттерін жеткізеді.

Өнім санаты Әдеттегі бағалар Негізгі мүмкіндіктер
Жіксіз технологиялық құбырлар API 5L X52, X65, X70, EN 10216-3 P355NH Жоғары қысымға төзімділік, төмен температураға төзімділік
Қышқыл қызмет көрсету құбырлары EN 10216-4 P275NL2, P355NL2 H2S төзімді, NACE MR0175 стандартына сәйкес келеді
Төмен температуралы құбырлар EN 10216-3 P355NH, EN 10216-4 P265NL -40°C-тан -50°C-қа дейінгі соққыға төзімділік
Құрылымдық түтіктер EN 10210, EN 10219, ASTM A500 Палуба тіректер, тікұшақ алаңының құрылымдары
Құбыр фитингтері мен фланецтері ASTM A105, A182 F316L, A694 Жоғары қысымды, коррозияға төзімді
Клапан компоненттері Соғылған және құйылған материалдар Шар клапандары, қақпа клапандары, кері клапандар

Неліктен FPSO операторлары мен EPC мердігерлері Womic Steel компаниясын таңдайды

Теңіздегі онжылдықтардағы тәжірибе

Біз Солтүстік теңізде, Оңтүстік Қытай теңізінде, Батыс Африкада және Бразилияда жұмыс істейтін FPSO жобаларына материалдар жеткіздік. Біздің командамыз ABS, DNV, BV және LR сияқты оффшорлық жіктеу қоғамдарының қатаң талаптарын түсінеді.

Толық бақылау және сертификаттау

Біз жеткізетін әрбір құбыр, фитинг және фланец материалды шөміштен дайын өнімге дейін толық бақылау мүмкіндігімен келеді. EN 10204 3.1 және 3.2 типті сертификаттар стандартты болып табылады. SGS, BV және TÜV компанияларының үшінші тарап тексерулері оңай жүзеге асырылады.

Төмен температура және қышқыл қызмет көрсету саласындағы сараптама

FPSO операциялары көбінесе төмен температураларды (Солтүстік теңізінің жағалауы және Арктика) немесе H2S қосылған қышқыл мұнайды қамтиды. Womic Steel -20°C температурада жұмыс істеу үшін P355NH, -40°C криогендік жағдайлар үшін P265NL және P275NL, ал NACE TM0284 стандартына сәйкес кепілдендірілген қаттылық ≤ 190 HV және HIC сынақтарымен қышқыл мұнайды жеткізуді қамтамасыз етеді.

Әлемдік логистикалық қолдау

Тяньцзиньдегі өндірістік базамыздан біз бүкіл әлем бойынша, соның ішінде Сингапур, Оңтүстік Корея, Қытай, Дубай және Бразилия сияқты кеме жасау зауыттары мен өндіріс алаңдарына жөнелтеміз. Біз FPSO құрылысы мен модуль өндірісінің уақытында қойылатын талаптарын түсінеміз.

Жоба тәжірибесі – Womic Steel FPSO құбыр жеткізушісі

Жоба:FPSO кемесінің үстіңгі модулінің құбырлары – Сингапур кеме жасау зауыты

Стандартты және дәреже:EN 10216-3 P355NH (Қалыптанған ұсақ түйіршікті, -20°C әсері)

Техникалық сипаттамалары және саны:

l OD 219,1 мм (8 дюйм) × WT 12,5 мм – 18 км (шамамен 890 тонна)

l OD 168,3 мм (6 дюйм) × WT 10,0 мм – 25 км (шамамен 1020 тонна)

l OD 114,3 мм (4 дюйм) × WT 8,0 мм – 32 км (шамамен 840 тонна)

l OD 88,9 мм (3 дюйм) × WT 6,3 мм – 40 км (шамамен 540 тонна)

Барлығы:115 км (шамамен 3290 тонна)

АҚШ:Мұнай-газ-су бөлу модульдеріне, өндірілген суды тазарту модульдеріне және өлшеу қондырғыларына арналған технологиялық құбырлар. Жобалық температура: -15°C-тан 120°C-қа дейін. Жобалық қысым: 4,0 МПа.

Техникалық қиындықтар мен шешімдер:

1. Модуль жасау үшін тығыз жеткізу кестесі– Кеме жасау зауыты тапсырыс расталғаннан кейін 45 күн ішінде бірінші партияны жеткізуді талап етті. Womic P355NH өндірісіне басымдық берді және алғашқы жөнелтуді (35 км) 28 күнде аяқтады. Барлық 115 км 60 күн ішінде жеткізілді.

2. BV компаниясымен EN 10204 3.2 типті сертификаттау– Тапсырыс беруші Bureau Veritas куәгерлік сынағын талап етті. Womic -20°C температурада созылу, тегістеу және Charpy соққы сынақтары үшін BV маркшейдерімен үйлестірілді. 3.2 типті сертификаттар 14 күн ішінде берілді.

3. Модуль жасау үшін маринадталған және майланған әрлеу– Стандартты қара түсті әрлеу дәнекерлеу алдында далалық тазалауды қажет етеді. Womic барлық P355NH түтіктерін маринадталған және майланған әрлеумен жеткізді. Бетінің кедір-бұдырлығы Ra ≤ 2,5 мкм. Кеме жасау зауытында қосымша тазалау қажет емес.

4. -20°C температурада Charpy соққысы– Клиентке -20°C температурада ең аз дегенде 40 Дж орташа температура қажет болды. Womic 80-135 Дж температураға жетті.

Нәтиже:FPSO үстіңгі модульдері сәтті жасалып, біріктірілді. Кеме өндірісі 2021 жылы басталды және үш жыл бойы құбырларда ақауларсыз жұмыс істеп келеді.

FPSO жобаңыз үшін Womic Steel компаниясына хабарласыңыз

Веб-сайт: www.womicsteel.com
Электрондық пошта: sales@womicsteel.com

Тел. / WhatsApp / WeChat:

Виктор: +86 15575100681

Джек: +86 18390957568

Womic Steel – бүкіл әлем бойынша FPSO құбырлары, теңіз платформасының компоненттері және теңіз инженерлік болат материалдары бойынша сіздің сенімді серіктесіңіз.

 


Жарияланған уақыты: 18 маусым 2026 ж.