[发明专利]深水钻井生产立式储油平台及其操作方法

权利要求书

1.一种深水钻井生产立式储油平台，可以用来从事深海石油钻井、生产和大量原油存贮，其特征在于，包括一个用来海上石油钻井和生产的上部设施和一个深吃水的船体，船体部分大部分在水面以下，包括三个主要组成部分：(1)硬舱位于船体的上部，其主要为船体提供浮力和支撑上部设施；(2)中间舱位于硬舱的下面，提供贮油功能即为储油舱；(3)软舱位于该平台的底部，为平台提供必要的稳性压载；硬舱包括一个在下端的压载水舱和位于硬舱中心的中心井，该中心井自下而上充满水，并且通过水密的、贯穿中间舱即储油舱到浮式平台底端的通水通道或立管导管与平台下端的外部海水直接连接。

2.根据权利要求1所述的深水钻井生产立式储油平台，其特征在于，可进一步包括一种位于船体中间部分的立式储油系统，其包括一个储油舱，里面储有油和水，储油舱垂直方向的尺寸通常大于水平方向的尺寸，因此称为立式或垂直储油系统，可以采用湿式储油即原油储存通过对同一储油舱内的油水置换来实现存贮生产出的原油和外输，从而替代昂贵的深水原油外输管道和节省船体的建造成本。

3.根据权利要求2所述的深水钻井生产立式储油平台，其特征在于，所述立式储油系统可进一步包括油沉箱连接在储油舱顶部只用于储油，水沉箱连接在油舱底部只用于储水，油水隔离垫基本位于油和水的油水界面之间起到将油和水隔离的效果，水管道向上延伸入中心井上部的集水槽向下延伸入水沉箱，水通道从硬舱中心井向下穿过水密储油舱连接到平台船体底部舱外的海水，油管道从上部设施延伸入油沉箱。

4.根据权利要求3所述的深水钻井生产立式储油平台，其特征在于，所述立式储油系统可进一步包括储油舱含有一个双层的外壳结构，使储油舱更加安全；双壳空间内可以充满了水和压缩空气，以保持船体在加载或卸载油或水的吃水能够保持在一个恒定的水平。调节双壳结构内的水量可以通过水泵直接抽进或者通过空气泵将压缩空气注入，以将水排走出双壳结构，在外壳结构的底部为一个开放的水进出通道。

5.根据权利要求3所述的深水钻井生产立式储油平台，其特征在于，所述立式储油系统，可进一步包括一个油水隔离垫，其直径与储油舱的内径基本相等，隔离垫可以是橡胶，合成纤维，或者任何材料的组合，总体的等效密度介于油和水密度之间，以保持油水界面处在隔离垫厚度的中间，隔离垫可以包括一个上层甲板，下层甲板，和一个或多个位于上层甲板和下层甲板之间的挡板；上层甲板和下层甲板可进一步包括一个或多个甲板开口，方便水通道和水管道穿过并确保流体在垂直方向上没有被隔离垫挡住。这样，隔离垫可以与移动的油水界面上下顺利浮动，隔离垫可以使上面的油和下面的水到充分的相互分离，从而使油和水之间的油水混合物减少到最低。

6.一种如权利要求1所述的深水钻井生产立式储油平台的操作方法，其特征在于，包括立式储油系统油水置换方法和油水分离方法；该立式储油系统油水置换方法包括从上部设施通过油管道为储油舱注油，将置换出的水首先通过水管道从水沉箱排放到中心井上部的集水槽，而不是在平台底部的排水口被直接排出到大海；该立式储油系统油水分离方法包括在上部集水槽中，从水沉箱进入的被排出的水中即使仍然含有少许的油，这些油会浮在水的上面，即二次油水分离。最后，经历过储油舱和集水槽两次油水分离过程后的没有油污染的水，可以通过中心井中的水通道，流经底部的排水口排出到海水中。从平台底部排水口到上部集水槽是一段非常长的距离(通常约600英尺)，由于重力效应，这一高度可以进一步提高油水分离过程，从而确保被排放到大海中的水不会含有任何油污染。