创新课题可行性研究报告SL902近海铺管船技术方案研究.docx
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创新课题可行性研究报告SL902近海铺管船技术方案研究
SL902铺管船可行性研究报告
编制单位:
胜利油田胜利石油化工建设有限责任公司
参加人员:
李其沼(执笔)
姜俊荣郭刚叶明
朱生斌王允史德强
成军李场
审核:
贾芳民
审定:
刘绍亮
第一章总论…………………………………………………………………1
(一)项目概况………………………………………………………1
(二)企业概况………………………………………………………1
(三)项目背景………………………………………………………1
(四)可行性研究依据………………………………………………2
(五)可行性研究范围………………………………………………2
(六)可行性研究结论………………………………………………2
第二章项目建造必要性……………………………………………………4
(一)市场需求分析…………………………………………………4
(二)铺管工程船资源现状分析……………………………………6
(三)公司海洋石油工程发展战略分析……………………………8
第三章总体方案选择………………………………………………………9
(一)作业水深………………………………………………………9
(二)铺管能力………………………………………………………9
第四章设计方案确定……………………………………………………11
(一)总体要求………………………………………………………11
(二)船体……………………………………………………………13
(三)铺管工艺………………………………………………………14
(四)起重机…………………………………………………………15
(五)打桩能力………………………………………………………16
(六)锚泊定位系统…………………………………………………16
(七)舾装……………………………………………………………16
(八)居住舱室和控制室……………………………………………17
(九)轮机……………………………………………………………18
(十)电气……………………………………………………………20
(十一)其它…………………………………………………………22
第五章HSE要求………………………………………………………23
(一)安全………………………………………………………23
(二)职业健康………………………………………………………25
(三)环保……………………………………………………………26
(四)节能……………………………………………………………27
第六章消防…………………………………………………………………28
第七章项目实施进度……………………………………………………29
(一)建设工期………………………………………………………29
(二)时间安排………………………………………………………29
第八章投资估算及资金筹措……………………………………………30
(一)建设投资………………………………………………………30
(二)建设期利息……………………………………………………30
(三)流动资金估算…………………………………………………31
(四)项目投入总资金………………………………………………31
第九章经济效益评价……………………………………………………32
(一)财务评价……………………………………………………32
(二)经济效益分析………………………………………………36
第十章结论与建议………………………………………………………37
(一)结论……………………………………………………………37
(二)建议……………………………………………………………37
附表:
1、投资使用计划与资金筹措表
2、流动资金估算表
3、销售收入、销售税金及附加和增值税估算表
4、成本费用估算表
5、项目投资现金流量表
6、利润与利润分配表
7、借款还本付息计划表
附图
1、SL902铺管船结构示意图(主视图)
2、SL902铺管船结构示意图(俯视图)
第一章总论
(一)项目概况
名称:
SL902铺管船
建设单位:
胜利油田胜利石油化工建设有限责任公司
功能定位:
多用海洋工程船,其功能有:
海底管线铺设;海上打桩;海上小型结构物吊装;海上作业支持等。
(二)企业概况
胜利油田胜利石油化工建设有限责任公司(简称:
胜利油建公司)于1965年4月成立。
公司现有职工5940人。
专业技术人员1304人,其中教授级高工2人,高级职称115人,中级职称519人。
公司有固定资产原值51790万元,净值24662万元,各类设备机具2286台套,技术装备率2.12万元/人年,动力装备率16.7kw/人年,设备新度系数0.47。
公司具有石油化工工程施工总承包一级资质,海洋石油工程、管道工程、化工石油设备安装工程、防腐保温工程、消防工程施工专业承包一级资质,市政公用工程施工总承包二级资质,房屋建筑工程、电力工程、水利水电工程施工总承包三级资质。
取有A1、A2、A3级压力容器设计、制造许可证,GA1级、GB类、GC1级压力管道设计资格证,GA1级、GB类、GC1级压力管道安装资格证,Ⅰ级、Ⅱ级锅炉安装改造许可证。
年施工能力达到40亿元以上。
(三)项目提出背景
海洋作为全球油气资源开发新领域,已经成为全球油气资源重要的接替区。
在国际石油大环境的影响下,在国内石油消费需求快速增长和保障国家石油战略安全需要大好形势下,国内外石油公司纷纷将海洋石油资源作为重要的油气资源接替区。
对中国来说,加速开发海洋石油资源已成为国家未来能源战略的重点之一。
胜利油建公司自1993年埕岛油田开发以来,经过16年的发展,已成为综合型海洋工程建造安装队伍,积累了丰富的滩浅海施工经验,形成滩浅海核心技术优势,培养了大批海洋工程管理人员和技术人员,在国内海洋石油工程市场上有较高的知名度,可承担0~40m水深固定式、移动式平台,海底电缆,海底输油、输气管道和注水管道工程项目的施工。
到目前为止,已建成110座固定和移动式海上平台、260公里海底油(气)管线和注水管线、120公里海底电缆。
随着海洋石油工程施工领域的不断延伸,胜利油建公司海上施工技术装备落后的矛盾日渐凸现,原有SL901铺管敷缆船已无法满足海上施工的需要,成为海洋石油工程市场进一步拓展的制约瓶颈。
为满足海洋石油工程项目施工,特别是从事0-100米水深海洋石油工程项目施工,更好地参与中海油、中石油海洋石油工程项目的竞争,积极走向国际市场,公司拟建造胜利902铺管工程船。
(四)可行性研究依据
1、《胜利油田有限公司“十一五”石油(天然气)工程技术发展计划和2020年远景发展目标》
2、《胜利油田海洋石油配套工程“十一五”后三年及“十二五”规划》
3、《中石化胜利油田分公司“十二五”勘探开发规划》
(五)可行性研究范围
本次可行性研究范围就胜利902铺管工程船项目建造必要性,方案选择,实施进度,投资估算,经济效益评价进行分析论证,从而得出相应结论。
(六)可行性研究结论
根据国内、国际海洋石油工程发展形势和市场环境,胜利油建公司为提升海洋石油工程施工装备能力,打造中石化上游工程板块核心竞争力,尽快建造胜利902铺管工程船是非常必要的。
该项目建设投资:
27251万元;财务内部收益率:
税前14.6%,税后12.7%;财务净现值:
税前4534.4万元,税后1079.3万元;投资回收期:
税前7.8年,税后8.5年。
第二章项目建造必要性
(一)市场需求分析
1、胜利油田海洋石油工程市场。
胜利油田海洋工程市场是指埕岛油田、新北油田和辽东东石油勘探项目。
依据《埕岛油田主体及西北部开发规划》(海工工程部分),埕岛油田、新北油田2008-2020年主要工程建设规划项目有:
海上平台新建中心三号平台1座,中心二号平台改造,水源井式平台1座,卫星平台17座(采修一体化平台10座、常规卫星平台7座);新建海底输油管线74.4公里;新建海底注水管线41公里;新敷设海底电缆77公里。
其中:
中心三号平台登陆管线口径在800毫米以上。
辽东东石油勘探项目是中石化“十一五”期间的重点勘探项目。
“十一五”期间,中石化要继续加强辽东东地区前期综合地质研究,优选有利区块,选择重点目标,争取突破,力争新增探明石油地质储量3500万吨,部署探井24口,进尺36000米。
辽东湾新区将根据储量探明情况适时转入开发阶段,届时将有大量海上工程建造任务。
该区域平均水深40米,部分区域水深达到了60米。
2、中石化海洋石油工程市场
中石化“十一五”规划提出海域勘探要优选区带,加强评价,拓宽石油储量接替新领域,力争在海上培育出新的石油储量增长基地。
目前中石化海上油田,除了渤海海域外,在东海、南海海域均有勘探区块,海洋石油工程市场前景广阔。
中石化近期规划项目有:
1、广州大亚湾项目。
海底输油管线Φ1118×25.4mm水泥配重层100mm,管线长度9.2km;海底输水管线Φ114×7.8mm,管线长度9.2km。
2、涠洲岛项目。
海底管线管径28英寸,管线长度57公里,管道沿线水深在0~25m之间,但是该海域海况恶劣,水域复杂,SL901铺管船满足不了在该海域作业的要求。
3、浙江宁波册子岛~上海金山约有90公里海底管道,水深在0~66米之间。
3、国内海洋石油工程市场
中石油在“十一五”期间,冀东、辽河和大港油田将建成海上油气产能800万吨以上。
主要工作量为:
建造大型综合平台8座,配套卫星平台25-30座,钢结构工作量约为25万吨,同时铺设海底管线约170公里,敷设海底电缆约80公里。
中海油2009-2020年规划:
预计开发海上油田50个。
其中:
新建导管架平台230座,铺设海底管线5168公里,海底电缆1797公里,单点系泊12个。
海底管线中有70%以上处于水深40米以上的海域。
近几年来,中海油曾多次组织人员到我公司考察,由于SL901铺管船作业水深能力不足,使我们一直没有进入中海油铺管工程施工领域,如渤中油田、锦州油田、绥中油田、蓬莱19-3油田等。
4、国际海洋石油工程市场
近年来全球油气新发现主要位于海上,海洋石油储量和产量在全球石油产量中所占的份额在不断增加。
海洋石油勘探已成为世界各大石油公司竞争的一个热点领域。
东南亚海域,如马来西亚、印尼、泰国、孟加拉国等国都在加大海上近海油气的勘探开发,其作业水深均在60~90米。
海湾地区,中石化有伊朗南帕斯区块,中化在阿联酋海域也有合作开发区块,这些海域都将有大规模的海底管道建设项目。
沙特阿美公司在2008年来我公司进行了考察和交流,认为以我公司现有海工装备,难以进入沙特海洋石油工程市场,主要原因是公司现有铺管船无法满足其60米水深海底管道的建设任务。
从国际市场来看,目前东南亚、中东、北非等区域的海洋工程项目非常多,并且这些国家本身的施工能力不足,市场前景广阔。
目前我们跟踪了解项目有:
1、印度尼西亚纳吐纳海域的重质油田AAL石油开发项目,该项目是马来西亚云顶公司拟与胜利油田联合开发项目。
目前正处于探查期,海域作业水深73米。
开发方案计划2009-2011年完成设计、建造、开采。
第一个阶段在油田中央设置30口井的井口平台(36井槽),第一个阶段产油两年后,在油田北方设置10口井的卫星平台(16井槽),两个平台之间的距离为30公里,并在后期进行二期开发。
2、马来西亚管道工程项目。
马来西亚计划建设环岛天然气管道,工程分为两期。
一期工程为东海岸管道,北起泰马边境沿海,南至马来半岛南端,全长803km,沿马来半岛东海岸敷设,陆地管道约402公里,海底管道401公里,海、陆管道均为φ1200×25.4mm,X52,混凝土配重76mm。
沿线水深0-70米,海况较好,潮差大。
适合铺管作业。
但其水深和管径均超出胜利901铺管船的施工能力。
目前正在进行前期勘察设计,预计2010年底启动。
3、中缅管线项目。
中缅管线是中、缅两国合作的政府工程,其中有海底天然气输气管道的建设。
一条是φ1016×25.4mm,X52,混凝土配重120mm,另一条为φ813×25.4mm,X52,混凝土配重100mm。
水深0~25米,流速3节。
目前正在进行前期设计,要求2011年6月完工。
其水深和海况适合于胜利901铺管船,但管径超出了胜利901的能力。
此外,国家为改善近海岛屿人民生活条件,将建设大量大陆到近海岛屿的海底供气和供水管线,市场潜力巨大。
(二)铺管工程船资源现状分析
1、国内铺管工程船满足不了海洋石油工程建设需要
国内现役铺管工程船5艘,在建铺管工程船2艘,拟建铺管工程船1艘,分别属于中海油、中石油、中石化三大石油公司。
中海油现役铺管工程船4艘,分别是:
“蓝疆”号、滨海109、滨海106和滨海105。
其中:
“蓝疆”号是起重铺管工程船,作业水深150米;其余3艘铺管工程船,作业水深均在50米以内;在建滨海202深水铺管工程船,作业水深300米,即将投产;拟建1艘铺管工程,作业水深3000米,施工能力更强,目前正处于设计之中。
中石油在建造铺管工程船1艘,作业水深2.5-40米。
中国石化现役SL901铺管船1艘,作业水深40米。
从国内市场上看,大型铺管工程船资源紧缺,根本满足不了海洋石油工程项目施工的需要。
由于国内大部分铺管工程船作水深均在50米左右,100米左右作业水深铺管工程船尤其紧缺。
在这种情况下,国外一些知名大石油公司纷纷乘虚而入,占领国内部分铺管市场。
目前国内从事较深水域海洋工程项目施工大多数要靠租赁国外公司的铺管工程船,目前中海油就租有6艘外国铺管工程船,分别是:
意大利SAIPEN石油工程公司卡斯特罗10号和西马特铺管工程船2艘;韩国现代重工289和 RD60铺管工程船2艘;美国HORICON公司铺管工程船2艘。
在海洋石油工程施工中,铺管工程船不仅难以租到,而且租赁价格昂贵。
2、公司海洋石油工程施工装备能力不足
胜利油建公司主要拥有SL901铺管敷缆船、3000吨驳船和部分系列海上打桩设备等,拥有东营、龙口2个海工建造基地,为胜利油田建成海上230万吨原油生产能力和积极开拓外部海洋石油工程市场起到了重要作用。
随着海上油田的不断开发,作业水深和施工难度越来越大,现有海工装备满足不了施工要求,特别是SL901铺管船,仅具备在水深40m内的海域敷设管线,管线管径最大为720毫米,已无法满足较深水域海上工程项目的施工,成为制约海上施工能力提高的瓶颈,而目前海洋石油工程项目大多数都超过40米水深,而且管道管径越来越大。
经过多年的发展,胜利油建公司在滩海施工领域居国内领先水平,拥有较配套的海工装备和核心技术优势,但是近几年来,随着中海油、中石油加大海洋油田的开发力度,特别是投巨资建造海工程基地和更新海工装备,我公司与中海油、中石油海洋工程公司相比,海工装备相对落后,缺乏竞争力,直接影响到公司的生存发展。
由于海工装备问题曾多次影响到公司的海洋工程项目的中标与施工。
2003年10月,拟与与南韩三星公司合作投标印度ONGC海上开发项目,包括9座导管架平台,井组间管线及登陆管线约120公里,但因作业水深为70~85米,我公司的吊装和铺管设备无法满足要求,被迫放弃。
2004年3月,与南韩现代重工合作施工春晓气田登陆管线,因我公司铺管船能力有限,只施工了近岸段10米水深以内的4公里管线。
2004年中石化岙山-镇海管线,由于水深原因,公司SL901铺管船无法满足施工需要,委托中海油施工了4.6公里深水区管线。
(三)公司海洋石油工程发展战略分析
胜利油建公司是中石化海洋施工领域唯一的施工队伍,肩负着为中石化海洋油气勘探开发提供工程技术保障的重任,其最终目标是成为集滩海、近海海域作业、一体化服务的海洋石油工程技术服务公司。
公司近期规划是达到100米水深以内海洋石油工程施工能力,具备万吨平台和导管架的陆地建造和海上安装能力;具备桩管直径2米以上、入泥深度100米的打桩能力;具备100米水深海底管道的铺管能力。
公司近几年目标是以提高海底管道的铺管能力为突破口,加大装备投入和技术研究,全面提升海洋石油工程项目施工能力。
特别是胜利902铺管工程船建成投产将会给公司增加每年5亿元左右的海洋石油工程市场份额,为公司持续稳定发展创造有利条件。
综上所述,公司建造胜利902铺管工程船,既能满足胜利油田滩浅海区域油气勘探开发需求,又能满足国内国际市场竞争的需要。
第三章总体方案选择
(一)作业水深
1、海上油田水深分析
目前国内海上油田开发水深大多数在100米以内。
渤海油田水深一般不超45米,东海油田水深在70-80米之间,南海油田水深在100米左右。
即将陆续开发海上油田水深也在100米左右。
国外巴厘岛海域(印尼附近)、海湾地区海域(伊朗、沙特等国海域),水深均在100米左右。
2、国内现有铺管船作业水深分析
目前国内现有大多数铺管船作业水深都在50米以内,只有“蓝疆”号是起重铺管工程船,作业水深150米,在建滨海202深水铺管工程船,作业水深300米。
由于中海油工作量饱满,“蓝疆”号是起重铺管工程船,主要用于起重而不是铺管。
作业水深100米左右铺管工程船极其短缺。
而国内大多数海上油田水深都在100米左右,因此选择建造100米作业水深铺管工程船,既能填补作业水深100米左右铺管工程船空市场白,又会有较强的竞争优势。
3、胜利902铺管工程船性价比分析
在船舶设计建造上,100米作业水深是条分界线。
100米以内,40-100米之间,铺管工程船在结构、强度,配置方面相差不大,其投资差距也不大。
超过100米至300米以内,铺管工程船在结构、强度,配置方面,与100米以内铺管工程船相比差距较大,投资会大幅增加。
大于300米深水作业铺管工程船,船在结构、强度,配置方面会有明显区别,投资会成倍增加。
因此选择100米左右作业水深铺管工程船不仅性价比较好,而且我公司完全具备建造能力。
经过反复论证,作业水深定为100米以内。
(二)铺管能力
1、已施工海底管道工程管线规格分析
自胜利油田海上开发至今,海底管线集输管网和登陆管线,主要是输油管线、输气管线、注水管线等,常用的管线规格范围在6-22英寸。
我国海洋石油工程建设近20年来,已建成的海底输油、输气管线的规格范围在10-30英寸。
国内石油化工、近岸岛屿等饮水、污水管线的常用规格在40-48英寸范围。
2、未来海洋石油工程市场管道规格分析
中石化集团公司的项目:
广西北海海底管线工程,管径为Φ28英寸,长度是57公里;大亚湾海底输油管线工程,管径为44英寸,长度是9.2公里。
为了满足今后20年的发展需要,特将胜利902铺管船铺管直径确定在40-48英寸范围。
3、胜利902铺管工程船自身能力分析
胜利902铺管船的主要铺管设备是AR绞车、张紧器、托管架等,其设备能力决定着不同水深的最大铺管能力,利用OFFPIPE海底管线受力分析软件,模拟计算结果是:
100米水深时铺管直径最大为30英寸;75米水深时铺管直径最大为36英寸;50米-10米水深时铺管直径最大为48英寸。
综上所述,确定该铺管船作业水深为100米以内;铺设管道管径为:
6-60英寸(考虑到配重层因素)。
第四章设计方案确定
在对国内外作业能力相近浅吃水多用海洋铺管工程船充分调研论证的基础上,编制了胜利902铺管工程船设计任务书,经过多次修改、优化、评审,形成了初步设计方案。
(一)总体要求
1、功能:
多用海洋工程船。
主要包括:
海底管线铺设;海上打桩;小型海上结构物吊装;海上作业支持等。
自持力:
60天;
定员:
200人,其中船员65人,工程作业人员135人;
设计使用年限:
30年;
2、作业环境条件
(1)作业海域及航区
水深100米以内;近海航区作业,无限航区拖航。
(2)作业水深:
5—100m
(3)作业海况条件
A、铺管作业:
风速≤13.8m/s,有义波高H1/3≤2m,海流≤5节;
B、起重作业:
风速≤10.7m/s,有义波高H1/3≤1.5m,海流≤5节;
C、待机工况:
风速≤20.7m/s,有义波高H1/3≤2.5m,海流≤6节。
(4)设计温度
设计大气温度:
-15℃—45℃
设计海水最低温度:
-2℃
相对湿度:
95%
3、主尺度:
总长:
118m;
型宽:
30.4m;
型深:
8.4m。
4、铺管作业系统:
铺管焊接作业线布置在主甲板右舷;
铺管形式为S-LAY;
采用适合浅水和极浅水铺管作业的托管架;
主甲板右舷设4-6台舷吊:
型号为:
KW-DAVIT-60型,
左舷设1台35t管子搬运吊:
型号为:
W35t。
5.主起重机能力:
臂杆艉向固定最大起重量400t,全回转最大起重量350t,臂杆长度64m,型号为:
W400t。
6.采用10台锚泊定位系统,型号为:
PLD-100t。
7.艏部设直升机平台。
8、设计规范
满足下列规范法规(最新版),但不限于此:
中国船级社、海事局及民航总局颁发的现行规范法规:
(1)钢质海船入级规范(2006)及2007年修改通报
(2)国际航行非公约船舶法定检验技术规则(修订)2004
(3)中华人民共和国《船舶与海上设施法定检验技术规则》(1999)及2004、2005修改通报
(4)海上拖航法定检验技术规则(1999)
(5)船舶建造检验规程(1984)
(6)中国船舶建造质量标准(2005)
(7)船舶与海上设施起重设备规范(2006)
(8)民用直升机海上平台运行规定
(9)中国民航总局CCAR-135《小型航空器商业运输运营人运行合格审定规则》
现行国际公约、规则或指导文件:
(1)1973年国际防止船舶造成污染公约及1978年议定书、1992年修正案
(2)1974年国际海上人命安全公约及1988年议定书、历年生效的修正案
(3)1972年国际海上避碰规则(1982年修订本)
(4)1966年国际船舶载重线公约
(5).1969年国际船舶吨位丈量公约
(6)CAP437指导文件
(7)IMOA.534(13)特种用途船安全规则
(8)IMOA.468(XII)船舶噪声控制规则
(9)ISO6984-1984商船振动的总体评估指导文件
(10)ISPS规则
(11)IEC船舶电气安装规则
(12)国际电讯无线电规则(1973/1976/1982)
(13)DNV-OS-F101SUBMARINEPIPELINESYSTEMS(2000)
(14)APISpec2C-2004海洋起重机规范
(二)船体
1、船体设计按B级冰区加强。
主甲板载货区承载力约10t/m2,其余5t/m2。
2、本船为全焊接结构钢质船。
3、本船既可作为起重船,也可作为铺管船使用。
设计有调载系统。
4、本船各种作业工况的吃水范围约5.0米。
最小吃水3.5米。
各种作业工况的吃水应满足船舶在作业时的装载需要,同时也应满足相应规范和法规要求的船体结构强度、干舷、稳性和抗沉性等。
根据计算优化的主尺度确定不同作业工况下的操作吃水。
(三)铺管工艺
铺管工艺系统包括管线输送、焊接系统和管线铺设系统,即可铺设双节管,又可铺设单节管。
管线输送、焊接系统的作用是将储管区的管线进行管端预清理后送到焊接作业线,进行对口、焊接、检测、补口处理,达到下水铺设的要求。
管线铺设系统的作用是使管线在保持恒张力的情况下入水至海底。
1、铺管分析
(1)管线规格:
坡口及涂层在陆地上完成的单节或双节水泥涂层配重管线,水泥配重管参数如下:
管径6″—60″
管节长度
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