FPSO是Floating Production,Storage and Offloading system的英文缩写，意为浮式生产储油装置。这种装置是集油气处理、储油与卸油、生活、发电等为一体的海上油气开采装置。浮式生产储油装置（FPSO）始于20世纪50年代末，大规模发展于90年代。到目前为止，全世界已有近80条FPSO在服役，它们主要分布在北海、巴西沿岸、西非沿岸、东南亚和中国。由于FP-SO具有海域适应性强、经济性好、可靠性高和可重复再利用等特点，它已被石油界广泛地用于海上油气田开发。

中国海油经过20多年的大力发展，FPSO已成为海上油田开发的关键设施之一。目前有11条FPSO在服役，还有2条FPSO正在建造之中，我国已成为世界上少数大量使用FPSO的国家。11条FPSO分布于渤海和南海，作业海域的水深从20～330m不等；FPSO的载重吨位从5万吨级至25万吨级，总载重吨位已达到140×104t。FPSO根据不同海域的环境要求，有抗冰型、浅吃水型和抗台风型；根据不同油田的使用要求，FPSO采用了新建、改造和租用的方案。现有新建FPSO的设计寿命都在20～30年以上，并能做到在20～30年的海上作业期间不解脱进坞维护，可以做到长期连续安全生产。

中国海油自从20世纪80年代的改革开放以来，于1987年为渤海BZ28-1油田建造了5万吨级的“渤海友谊”号FPSO（图13-1）；为渤海BZ34油田建造了“渤海长青”号FPSO；在南海W10-3油田上，将18万吨级旧油轮改造成了“南海希望”号FPSO，该FPSO于1998年退役；为惠州油田群改造了25万吨级“南海发现”号FPSO。在90年代中期，渤海与南海各油田上相继投产了另外5条FPSO，它们是“渤海明珠”（图13-2）、“南海盛开”、“南海开拓”（图13-3）、“南海胜利”（图13-4）和“睦宁”。“渤海明珠”FPSO是国内第一次依靠自己的技术力量，按国际标准设计建造的58000t的FPSO，用于自营油田开发，它具有冰区作业功能，设计寿命达20年，该FPSO设计建造荣获国家科技进步奖。

从1999年起，中国海油依靠自己的技术力量，独立规划设计，国内船厂建造的高标准16万吨级和2条15万吨级大型FPSO，它们是“渤海世纪”（图13-5）、“南海奋进”和“海洋石油111”（图13-6）。这3条FPSO均用于中外合作油田开发上，受到油田合作伙伴的高度评价，开创了FPSO新的里程碑。

在20多年时间内，中国海油走过了由国外规划设计FPSO到完全由国内设计建造的过程。中国海油对FPSO规划、设计、建造、操作等已积累了相当长期的实践经验，可以根据不同油田开发的使用要求和经济效益选择新建、改造和租用FPSO的方案。目前，FPSO已成为中国海油一个新兴产业，我们将以合理价格、安全可靠、优质服务向外方提供油田开发的FPSO设施。随着中小油田及边际油田开发的需求，中国海油将会出现多种多样和全新概念的FPSO。

一、浮式生产系统分类

从海上油气田开发应用方面，浮式生产系统可分为以下3种基本类型。

a．油田开发系统：油田开发系统的用途是为了经济地开采储层流体直到经济的耗损点为止，其使用期限一般都超过5年。

b．早期的、试验性的或前期油田开采系统：该系统的用途是生产储层流体，为预测油藏长期产能和最终采收率提供可靠的生产经验及数据。而这种分类的初衷并不是开采到油层枯竭，其使用期限一般为60天到2年不等，通常不超过5年。

c．钻杆测试系统及油井或油藏的延长测试系统：该系统的用途是收集关于油井产能、介质特性、油层生产特征、油藏大小及动力、生产问题、油层连续性、油井的维护以及短期油藏维护的数据，使用期限一般测试达120天。

二、浮式生产储油装置的功能

浮式生产储油装置主甲板以下的舱室主要储存生产的原油，主甲板以上的生产甲板主要布置生产处理设施、公用设施和生活模块。

1．原油和生产污水的处理

在浮式生产储油装置主甲板以上，根据生产工艺的要求设置生产甲板。生产甲板就相当于一座陆地处理厂，在生产甲板上设置油气生产和污水处理所不可缺少的设备，如加热器、分离器、冷却器、污水脱油装置、压缩机、输送泵、安全放空装置等和生产需要的其他配套设施。处理合格的原油进舱储存；处理达标的生产污水直接排海或作为油田注水的水源；分离出来的天然气作为发电机和加热锅炉的燃料，或输送到陆地供客户使用。

2．供电和供热

开发一个油田需要大量的机械设备，而要维持这些设备和生产流程的正常运转，离了电和热是不行的。FPSO利用生产过程中分离出来的废气作为燃料进行发电和加热锅炉，锅炉产生的热量供生产流程加热，而所发的电力除供给FPSO本身生产和照明用电外，还可通过海底电缆输送到各井口平台，向井口平台提供电力所需。这样，可以减少井口平台上的设备和重量，简化井口平台的布置，节约工程费用和操作费用。

3．生活基地和生产指挥中心

在FPSO上除了布置生产设施以外，还布置有供生产操作人员生活和休息的住房。FPSO主尺度较大，为布置住房提供了有利条件，住房定员从几十人到上百人。住房内除设置卧室和餐厅外，还配备了专门的会议室、娱乐室、办公室、报房和中央控制室，不但为FPSO上的操作人员提供宽敞、舒适的生活和休息环境，还可以监控整个生产流程的运转情况，为附近平台提供支援和服务，成为油田名副其实的生产指挥中心。生活住房作为单独的一个模块，可以布置在FPSO的艏部，也可以布置在FPSO的艉部。在住房模块顶部设立直升机甲板，供倒班和应急情况时使用。

4．储存合格的原油

FPSO主甲板下面的舱室，除压载水舱、燃油舱、淡水舱、机泵舱和部分工艺舱室之外，绝大部分舱室都是用来储存处理合格的原油的，其储油量从几万吨到几十万吨，相当于一座海上大油库，与其他只能储存1万～2万吨的全海式开发方案相比，具有独特而明显的优势。FPSO的设计吨位和原油储存能力视油田海域的水深和油田的产能而定，一般应能储存油田10d以上的产量，否则，需要穿梭油轮频繁地停靠外输，受气候影响较大。

图13-1　“渤海友谊”号52000tFPSO

图13-2　“渤海明珠”号58000tFPSO

图13-3　“南海开拓”号150000tFPSO

图13-4　“南海胜利”号144000tFPSO

图13-5　“渤海世纪”号160000tFPSO

图13-6　“海洋石油111”号150000tFPSO

5．外输合格原油

FPSO还可兼做海上输油码头，供穿梭油轮停靠，通过输油泵、计量系统和输油软管将合格的原油输送到穿梭油轮上外运销售。穿梭油轮可以侧靠也可以串靠 FPSO，选用哪一种方式，取决于油田的环境条件和操作要求。侧靠对穿梭油轮的吨位和环境条件有较大的限制，因此，在无冰海区，采用串靠输油比较灵活。串靠输油时，需配备几百米长的输油软管和相应的一些机械设备。

三、浮式生产储油装置生产系统的特点

从水深几百米、风大浪高的南海到最大水深只有30多米、冬季有海冰作用的渤海，中国海油广泛地使用了浮式生产储油装置FPSO开发海上油田，采用FPSO生产的原油产量，目前已占到中国海油国内原油产量的一大半，充分显示了这种开发装置具有诱人的特点和优势。

1．对水深和环境条件的适应性强

从水深几十米到几百米，甚至更深都可以使用这种生产系统。水浅的海域，采用固定式的结构比较经济，水深的海域采用更具灵活性的悬链式系泊结构。不论是渤海高纬度海冰地区，还是夏季受台风袭击、波涛汹涌的南海都已得到成功的应用。

2．具有风飘作用，受力条件最佳

由于浮式生产储油装置采用旋转部件与单点系泊系统相连，FPSO基本处于自由漂浮状态，不但可以自由地纵横摇摆和升沉起伏，还可以在风、浪、流、冰等环境力的共同作用下，绕单点作360°的自由旋转，使FPSO处于受力面积最小的最佳受力状态，使单点结构设计最为经济。

3．具有充裕的面积和空间

在浮式储油装置的主甲板上加设生产甲板，使浮式生产储油装置的所有面积和空间得到充分的利用，为储存原油、布置生产处理设施和公用设备以及操作人员住房提供了良好的条件。另外，还兼做海上输油码头，供穿梭油轮系泊和停靠，成为一座集生产、生活、储油和运油多功能为一体的海上综合基地。工程费用相对较低。

4．灵活机动

浮式生产储油装置常通过一些特殊部件与单点相连，在必要的时候，也可从这些连接部件方便地解脱。渤海绥中36-1油田试验区的抗冰单点，在遇到严重冰情时，可以在数小时之内完成FPSO的计划解脱，将FPSO拖到安全地点。根据环境状况和生产需要，也可以将FP-SO设计成能抵抗百年一遇最恶劣的环境条件，永不解脱。

5．可重复利用

可重复利用是浮式生产储油装置的另一大特点。这一特点特别适用于开发期较短的边际油田。当一个油田开发完成后，可以针对下一个油田的要求，对生产设施进行适当的改造和维修即可再次使用。由于改造的工作量相对较少，不但可以争取油田尽快投产，还可大大减少油田的一次性投入，提高油田的经济效益。

渤海绥中36-1油田试验区的明珠号经改造又用到了蓬莱19-3油田，而BZ28-1油田的友谊号曾搬迁到CFD1-6油田服役，目前又在进行设备的维修和局部改造，然后再回到原来的位置，为渤南油田群的开发继续使用20年。

6．施工周期较短

通过10多年的工程实践，有关浮式生产储油装置的设计和建造，国内已有了相当成熟的经验。建造一座10多万吨的浮式生产储油装置，一般只需1～1.5年的时间，与一座大型组块的施工周期差不多。另外，由于对FPSO的船型没有其他额外的要求，在油田急需投产的情况下，可以选用合适的旧油轮进行改造，在其甲板上增加生产工艺模块，然后与单点系泊系统相连，即可投入使用，这样，施工周期可以更短一些。像南海几个油田，旧油轮的改造时间大都在1年之内即可完成。