中船集團(tuán)七○八所 李 源

近年來(lái)，全球LNG的生產(chǎn)和貿(mào)易日趨活躍，LNG作為清潔能源，正在成為世界油氣工業(yè)新的熱點(diǎn)。隨著深海油氣田開(kāi)發(fā)的不斷升溫，海洋工程裝備領(lǐng)域日趨向?qū)I(yè)化、功能復(fù)合化等新型概念的方向發(fā)展。對(duì)油氣勘探領(lǐng)域來(lái)說(shuō)，LNG-FPSO的出現(xiàn)將會(huì)成為業(yè)界的一大亮點(diǎn)。那么，LNG-FPSO適用于哪些油田？日韓在這一領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀如何呢？

邊際油田開(kāi)發(fā)的有效工具

目前，得到開(kāi)發(fā)的一般是較大或近海的天然氣田，傳統(tǒng)的開(kāi)發(fā)方式對(duì)于邊際氣田并不適用。邊際氣田可能是中小型氣田，也可能是遠(yuǎn)離天然氣供應(yīng)市場(chǎng)的氣田，如果采用傳統(tǒng)的方式進(jìn)行開(kāi)采，需要修建很長(zhǎng)的管線(xiàn)、還需要修建相應(yīng)的岸上設(shè)施，費(fèi)用昂貴，難以保證盈利。

當(dāng)前，世界上探明的氣田絕大多數(shù)為中小型氣田。隨著大型氣田L(fēng)NG開(kāi)采量的減少，中小型氣田越來(lái)越顯現(xiàn)出開(kāi)發(fā)潛力。另外，還有石油開(kāi)采過(guò)程中所產(chǎn)生的伴生氣，通常無(wú)法產(chǎn)生效益，只能排空或燃燒。據(jù)世界銀行統(tǒng)計(jì)，每年空燒的油田伴生氣多達(dá)20億m3，相當(dāng)于全球LNG貿(mào)易量的3/4。這不僅浪費(fèi)資源，而且污染環(huán)境，許多國(guó)家已制訂或正在制訂政策阻止這種行為。目前，處理伴生氣的方法是將氣體重新注入以待日后開(kāi)采，或在油田開(kāi)采過(guò)程中保持較高的油田壓力。然而，這些方法不僅需要付出昂貴的代價(jià)，而且會(huì)對(duì)整個(gè)油田生產(chǎn)帶來(lái)危害。

LNG-FPSO裝置是開(kāi)發(fā)海上邊際氣田及回收海上油田放空氣的有效工具，隨著2008年韓國(guó)三星重工研發(fā)的LNG-FPSO首次獲得訂單，該船型越來(lái)越受到業(yè)內(nèi)的重視。目前，LNG-FPSO已被明確列入我國(guó)船舶科技發(fā)展“十一五”規(guī)劃優(yōu)先發(fā)展主題中。

石油巨頭熱力追捧

目前，許多油氣公司對(duì)使用LNG-FPSO開(kāi)發(fā)海洋天然氣田表示出興趣。

殼牌公司一直以來(lái)對(duì)浮式LNG生產(chǎn)技術(shù)投入較大，并認(rèn)為浮式LNG生產(chǎn)的時(shí)代已經(jīng)來(lái)臨。2009年殼牌公司授予三星重工和法國(guó)Technip公司組成的競(jìng)標(biāo)聯(lián)合體一份價(jià)值50億美元的超大型LNG-FPSO建造合同，在今后15年間將建造10艘同型船。

除了殼牌公司以外，澳大利亞Woodside公司、美國(guó)康菲石油公司、美國(guó)雪佛龍公司及日本Inpex油氣公司等均計(jì)劃采用LNG-FPSO開(kāi)發(fā)氣田。潛在項(xiàng)目包括：

——日本最大的油氣開(kāi)發(fā)商Inpex公司計(jì)劃于2016年開(kāi)始印尼Abadi氣田的商業(yè)化生產(chǎn)。該氣田位于帝汶海，估計(jì)天然氣儲(chǔ)量超過(guò)10億立方英尺，是印尼儲(chǔ)量最大的氣田之一。由于該氣田遠(yuǎn)離最近的島嶼，因此可能會(huì)采用浮式LNG裝置，初步計(jì)劃是建造1個(gè)年生產(chǎn)能力在450萬(wàn)噸的LNG裝置，預(yù)計(jì)該項(xiàng)目?jī)r(jià)值100億美元。

——澳大利亞Woodside公司及其合作伙伴康菲公司、殼牌公司及日本大阪天然氣公司計(jì)劃開(kāi)采位于帝汶海的Sunrise氣田，該氣田天然氣儲(chǔ)量約8億立方英尺，預(yù)計(jì)2013年投產(chǎn)，該項(xiàng)目目前正處于前期論證階段，殼牌公司傾向于使用LNG-FPSO進(jìn)行開(kāi)采。

——泰國(guó)PTT油氣公司計(jì)劃采用液化能力為100萬(wàn)噸/年的LNG-FPSO開(kāi)采其Arthit項(xiàng)目。

——加拿大北太平洋氣體能源公司及其美國(guó)的合作伙伴計(jì)劃2010年底，將1艘8.76萬(wàn)m3的LNG船改裝為1艘LNG-FPSO用于天然氣開(kāi)采。

——位于澳大利亞西部的Gorgon天然氣項(xiàng)目也計(jì)劃采用LNG-FPSO進(jìn)行開(kāi)采，美國(guó)雪佛龍公司擁有該項(xiàng)目50%的股份，另外殼牌和?？松梨诠靖鲹碛?5%股份。

——Statoil公司計(jì)劃與殼牌公司合作開(kāi)發(fā)位于尼日利亞三角洲地區(qū)的Nnwa氣田和Doro氣田，兩氣田合計(jì)儲(chǔ)量9.5～10.5億立方英尺，項(xiàng)目計(jì)劃采用2套浮式天然氣液化裝置，年生產(chǎn)能力總計(jì)達(dá)600～1000萬(wàn)噸，計(jì)劃2011年投產(chǎn)。

日韓領(lǐng)跑建造市場(chǎng)

目前，已有數(shù)家公司相繼研發(fā)出概念船型。其中，韓國(guó)和日本的大型船廠成為建造該型船的主要競(jìng)爭(zhēng)者。

對(duì)于LNG-FPSO的研發(fā)來(lái)說(shuō)，三星重工無(wú)疑走在了最前面，接獲了世界首個(gè)LNG-FPSO訂單。到目前為止，共接獲6艘LNG-FPSO訂單。2008年9月，韓國(guó)三星重工首次接獲LNG-FPSO訂單，船東為英國(guó)FLEX LNG公司，合同金額10億美元，包括價(jià)值5.51億美元的上部生產(chǎn)模塊。2009年1月，三星重工又接獲價(jià)值6.8億美元的LNG-FPSO，船東來(lái)自歐洲。目前，三星重工還計(jì)劃在22萬(wàn)m3船型的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出56萬(wàn)m3的超大型LNGFPSO。

據(jù)悉，三星重工為FLEX LNG公司開(kāi)發(fā)的首型LNGFPSO采用雙船殼設(shè)計(jì)，總長(zhǎng)320米，型寬60米，具備自航能力，最大航速9kn，LNG年生產(chǎn)能力可達(dá)170萬(wàn)噸，LNG裝載量為17萬(wàn)m3，冷凝貨艙裝載量5萬(wàn)m3，配有2臺(tái)方位推力器、N2液化循環(huán)設(shè)備、內(nèi)部可解脫轉(zhuǎn)塔、標(biāo)準(zhǔn)化的常規(guī)上部模塊、氣田特殊上部模塊、并排/串聯(lián)LNG卸載系統(tǒng)、凝析油船尾卸載系統(tǒng)，N2壓縮機(jī)由燃?xì)廨啓C(jī)驅(qū)動(dòng)，2011年交付后將用于尼日利亞氣田，使用年限為10年。

該船采用SPB型LNG貨艙系統(tǒng)，共設(shè)有4個(gè)貨艙，采用不銹鋼材質(zhì)。該系統(tǒng)具備三個(gè)優(yōu)點(diǎn)：1．貨艙上部平坦，可用來(lái)布置上部模塊；2．可靠性高；3．兩貨艙之間無(wú)加熱盤(pán)管，另外由于采用硬質(zhì)鋼板結(jié)構(gòu)，無(wú)需差分壓力控制，因此容易維護(hù)。

該船的上部模塊分兩部分：常規(guī)上部模塊和氣田特殊上部模塊。常規(guī)上部模塊包含：循環(huán)壓縮模塊、冷卻模塊、液化模塊和預(yù)處理模塊，能對(duì)成分相對(duì)簡(jiǎn)單的氣體進(jìn)行預(yù)處理，如：管道氣體、低CO2氣體及低CGR比的氣體。并能在氣體液化處理前進(jìn)行雜質(zhì)去除工作。氣田特殊上部模塊則包含進(jìn)氣設(shè)備、凝析油和水分離設(shè)備及處理系統(tǒng)，另外還可配置其它可選設(shè)備，如大量CO2去除設(shè)備、預(yù)加熱/冷卻和預(yù)壓縮系統(tǒng)以及LPG萃取系統(tǒng)。

該船長(zhǎng)300米～450米，寬50米～70米，采用Moss球形液艙，可并排或串聯(lián)卸載。其中，LNG卸載采用Moss-Framo串聯(lián)卸載系統(tǒng)，可存儲(chǔ)/卸載LPG及凝析油，加工處理設(shè)備布置緊湊，LNG存儲(chǔ)量為18～25萬(wàn)m3，LNG生產(chǎn)能力為200～500萬(wàn)噸/年，設(shè)計(jì)使用年限40年，可用于惡劣環(huán)境中。目前，正在開(kāi)發(fā)的低溫傳送系統(tǒng)，持續(xù)卸載時(shí)間可達(dá)30～35小時(shí)，在3.5米波高條件下連接有效率超過(guò)90%，4.5米波高條件下卸載有效率超過(guò)95%。

荷蘭SBM海洋公司是一家專(zhuān)業(yè)從事海洋油氣工業(yè)的公司。目前，擁有并運(yùn)營(yíng)16艘自行建造的FPSO/FSO，并已建成一艘LPG-FPSO。該船由日本IHI船廠建造，2005年投入運(yùn)營(yíng)。

在LNG-FPSO項(xiàng)目中，SBM公司負(fù)責(zé)船用技術(shù)部分包括船體、LNG儲(chǔ)存系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、系泊系統(tǒng)、低溫卸載系統(tǒng)。Linde公司負(fù)責(zé)上層模塊部分包括氣體預(yù)處理、C3+分餾以及基于Linde專(zhuān)有“多級(jí)混合制冷工藝（LiMuM）”的天然氣液化。為了加快進(jìn)度，該船的船體將在日本船廠建造，首艘船有望在2012年投入使用。

該LNG-FPSO采用SPB液艙技術(shù)，可用于天然氣儲(chǔ)量為1～4億立方英尺的海上氣田和油田伴生氣，LNG年生產(chǎn)能力達(dá)250萬(wàn)噸。同時(shí)，可存儲(chǔ)23萬(wàn)m3的LPG和凝析油。其中，LNG18萬(wàn)m3，LPG2.5 m3，凝析油2.5 m3。使用壽命30年，可用于北大西洋水域。

為了將業(yè)務(wù)領(lǐng)域從單純LNG運(yùn)輸拓展到LNG生產(chǎn)和浮式再氣化終端，擁有完整的海上LNG供應(yīng)鏈，Hoegh LNG公司于2006年底已經(jīng)進(jìn)入到浮式LNG生產(chǎn)領(lǐng)域。2007年上半年，該項(xiàng)目主要篩選不同的液化技術(shù)，論證改裝與新建兩種方式的可行性報(bào)告。2007年9月份該公司宣布起動(dòng)了首艘LNG-FPSO的設(shè)計(jì)工作，并采用ABB Lummus公司的“雙循環(huán)渦輪膨脹機(jī)專(zhuān)利技術(shù)（Niche）”用作天然氣液化。

最初Hoegh LNG公司選擇了阿克爾船廠作為合作伙伴，由阿克爾船廠負(fù)責(zé)船體、液艙及工作系統(tǒng)的建造，并擬采用阿克爾船廠專(zhuān)有的SPB型“雙層LNG液艙系統(tǒng)”。2008年3月份進(jìn)入到設(shè)計(jì)階段，5月份與CB&I簽訂協(xié)議使用其N(xiāo)iche LNG技術(shù)。目前，該項(xiàng)目由Hoegh LNG公司管理，CB&I被授予上層模塊的設(shè)計(jì)合同，韓國(guó)大宇負(fù)責(zé)船體和液艙系統(tǒng)部分。

該船型針對(duì)儲(chǔ)量為0.5～3億立方英尺的海上氣田，每年可處理液化30億m3天然氣，LNG生產(chǎn)能力為160～200萬(wàn)噸，LPG/凝析油40萬(wàn)噸。同時(shí)，該船可儲(chǔ)存19萬(wàn)m3LNG，3萬(wàn)m3LPG/凝析油。預(yù)計(jì)首船將于2012年初交付。

該船長(zhǎng)300米，寬51米，深28米，吃水10米，擁有4個(gè)SPB型液艙，儲(chǔ)存能力為15萬(wàn)m3。另外，凝析油艙的儲(chǔ)存能力為2萬(wàn)m3，LNG生產(chǎn)能力為180萬(wàn)噸/年，可采用并排或串聯(lián)卸載方式，膳宿支持150人。