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來源：互聯網

浮式生產儲卸油船（英文名：Floating Production Storage and Offloading；英文簡稱：FPSO），也被稱為“海上原油加工廠”，是中國海洋石油集團有限公司開采領域的一種重要工程船舶，它集海上原油加工、海上油庫、海上卸油終端、海上電站熱站等為一體，已成為快速、經濟、有效地開發海上油田的關鍵船舶產品，在國際上素有高技術、高附加值船的美譽。

1976年，殼牌石油公司首次引入FPSO概念。20世紀80年代，該船型有了進一步發展，并開始用新設計與建造的浮式生產儲卸油船投入海洋石油開發。1987年10月20日，滬東造船廠為日中國石油天然氣集團有限公司開發株式會社建造的投入渤海海上油田的52000噸浮式生產儲油船"渤海友誼號"開工，這是中國自行設計和建造的第一艘浮式生產儲油船。20世紀90年代以后，浮式生產儲卸油船進入快速發展階段。截至2003年，浮式生產儲卸油船的建造市場主要由日本、韓國造船企業和新加坡船廠占據。2005年3月1日，美國康菲石油公司子公司康菲石油中國有限公司與上海外高橋造船有限公司公司在北京簽訂了30萬噸浮式生產儲油船的船體建造合同。2023年5月，中國船舶大連造船自主設計的全球第一艘M350型浮式生產儲卸油船“Bacalhau”號正式交付。同年6月，世界最大噸位之一的浮式生產儲卸油船“SEPETIBA”輪在天津港保稅區企業天津博邁科海洋工程有限公司碼頭完成交付。2024年4月，由中國自主設計建造的亞洲首艘圓筒型浮式生產儲卸油裝置“海葵一號”在山東青島完工交付。2025年10月，中國船舶工業集團大連造船交付第二艘M350型浮式生產儲卸油船“ERREA WITTU”號。

浮式生產儲卸油船相對于海洋平臺，具有初投資小，能轉移地點重復使用等優點。不同于普通船舶，浮式生產儲卸油船除了要遵循船級社的規范，國際海事組織（imo）的MARPOL和SOLAS公約以及國際海上石油合作論壇（OCIMF）的要求外，一般還要涉及許多特殊的技術標準。如果浮式生產儲卸油船在某個國家所屬的海域中進行作業，則必須滿足該國行政部門的強制性規定。如用在沒有相應規定的國際海域，則船級社可以提供一個能被政府部門、保險公司或其他團體所接受的獨立標準。其中，MARPOL和SOLAS的規范適用范圍，可由國家行政部門和船旗國決定。

歷史沿革

出現背景

海洋約占地球表面積的71％。據估計，海底石油儲量約為1350億噸，占世界總儲量的2/3；天然氣儲量約140萬億立方米。在能源消耗與日俱增的現代社會，對海洋石油的鉆探、開發及生產有著重要的意義。

歷史發展

中國

1987年10月20日，滬東造船廠為日中國石油天然氣集團有限公司開發株式會社建造的投入渤海海上油田的52000噸浮式生產儲油船"渤海友誼號"開工。該船是中國第一次以總承包的形式在海油工程的國際招標中中標，是中國自行設計和建造的第一艘浮式生產儲油船，也是世界上首次將浮式生產儲油船用于有嚴重冰情的海域。

“渤海友誼號”船是中國第一艘入美國船級社(ABS)的船舶，其船體、機械、設備都在美國船級社驗船師的監督和檢驗下設計和建造，滿足有關的國際公約和規范、規則要求，能夠承受百年一遇的海上巨大風浪的襲擊。船上裝備有先進的船用配載儀，具有油艙液位遙測、液溫遙測和控制船舶浮態等多種功能。為適應長期的海上石油開采需要，船上設有完善的實驗室等科研機構，還有自動滅火系統、救生系統、直升飛機平臺及68.3米高的火焰塔，同時配備有舒適的居住區和娛樂區等各種生活設施。1988年12月25日，該船建造完工并舉行了船舶交接儀式。1989年4月，“渤海友誼號”浮式生產儲卸油船正式交付使用。隨后還有"渤海長青"號、"渤海明珠"號、"渤海世紀"號在渤海油田投產；"南海奮進"號在南中國海文昌油田進行安裝；番禺區4-2/5-1FPSO由上海外高橋造船有限公司責任有限公司負責建造。其中，"南海奮進"號和番禺4-2/5-1FPSO是在強臺風海域服務的永不解脫、內轉塔式15萬噸級的浮式生產儲卸油船。SBM公司、KVAERNER公司曾多次在中國咨詢15萬噸級和30萬噸級FPSO的設計，尋求合作伙伴。

21世紀以來，在浮式生產儲油船建造中屢有建樹的上海外高橋造船公司，已先后建成15萬噸和17萬噸海上浮式生產儲油船各一艘，兩艘船分別被命名為"中國海洋石油集團有限公司111"號和"海洋石油113"號，屬于上海開埠以來建造的最大噸位海洋工程船。15萬噸浮式生產儲油船完工交付給中國海洋石油總公司。該船投入的作業區域是番禹4-1/5-2油田，其建造周期僅為16個月。一年后，渤中25-1油田17萬噸浮式生產儲油船正式交船，其船舶建造質量和建造水準得到了中國海洋石油總公司及合作方美國丹文能源有限公司的高度評價。

2004年8月中旬，中國船舶及海洋工程設計研究院一舉中標蓬萊19-3油田30萬噸級海上浮式生產儲油船的前期設計項目，并正式啟動，該船船東為美國康菲石油公司，并在2005年8月23日與上海外高橋造船有限公司公司在上海簽訂了"蓬萊19-3FPSO"技術開發合同。2005年3月1日，美國康菲石油公司子公司康菲石油中國有限公司代表蓬萊油田項目合作方——康菲石油中國有限公司和中國海洋石油集團有限公司有限公司，與上海外高橋造船公司在北京簽訂了中國截至該年為止承接的噸位最大、單價最高、技術最新的30萬噸浮式生產儲油船的船體建造合同。這是外高橋造船公司建造的中國最大的浮式生產儲油船，包括浮式生產儲油船船體設計、建造及部分材料采購，合同金額達2.3億美元，創中國船廠單船建造合同金額之最。中國船舶及海洋工程設計研究院負責30萬噸浮式生產儲油船船體設計。該船總長約323米，型寬約63米，型深32.5米，設計吃水20米，為雙底雙殼結構，有16個貨油艙、14個壓載艙，日處理原油能力19萬桶，載油量約200萬桶，配備容140名員工工作、生活的上層建筑及直升飛機平臺。該船裝備有世界先進的中央控制系統，主要設備和現場儀表均實行中央控制。根據計劃，該船船體定于2005年年底開工建造，2007年5月完工交付使用。

2023年5月26日，中國船舶大連造船自主設計的全球第一艘M350型浮式生產儲卸油船“Bacalhau”號正式交付。該船型是世界首個應用最新規范設計的超大型海工項目，可適用于全球多個海域的油氣開發作業，實現了中國浮式生產儲卸油船造船業的重大突破。M350型浮式生產儲卸油船，總長364米、型寬64米、型深33米、排水量46萬余噸，是截至該年世界上最大尺度的浮式生產儲卸油船。M350型浮式生產儲卸油船不僅能開采石油，進行原油產品的儲存和運輸，還是一個集人員居住與生產指揮于一體的大型海上石油生產基地。可以快速到達指定地點進行油氣開發，有建造周期短、機動性強等優點。本項目是世界上首個應用挪威船級社最新規范設計的超大型海工項目，適用于全球多個海域的油氣開發作業。每天可以處理原油22萬桶，相當于占地10平方公里的陸地油氣加工廠。設計壽命30年以上，能夠承受颶風襲擊。本次交付的M350型浮式生產儲卸油船還在原有基礎上升級換代，采用了多種新材料和新技術。在全球范圍內首次突破了多個工藝難題，讓這艘大船可以30年不進塢維修，將維護成本降到最低。科研人員突破了焊接和安裝工藝等諸多難題，將超強碳鋼和改良型玻璃鋼等多種新型材料首次使用在海上浮式儲油船的管路制作中。

2023年6月12日，世界最大噸位之一的浮式生產儲卸油船“SEPETIBA”輪完成所有模塊建造、連接及調試等相關工作，在天津港保稅區企業天津博邁科海洋工程有限公司碼頭完成交付并定于6月15日離港，啟運巴西。“SEPETIBA”輪總長333米、總高64米、總寬60米，主甲板面積約3.5個標準足球場大，儲油能力達200萬桶，空船重量達93000噸，最大排水量45萬噸，在巴西海域可滿足2000米深水深海作業要求，是名副其實的“海上巨無霸”，也是天津港首條成功交付、直接出口的超大型浮式生產儲卸油船。“SEPETIBA”輪于2021年7月停靠博邁科碼頭。博邁科作為總承包商，主要負責項目上部模塊建造以及船體集成、總裝、調試工作。“SEPETIBA”輪交付后，可以創造近10億美元的出口額，有效填補天津市地區浮式生產儲卸油船總裝業務空白。

2024年4月26日，由中國自主設計建造的亞洲首艘圓筒型浮式生產儲卸油裝置（FPSO）“海葵一號”在山東青島完工交付，標志著中國深水油氣裝備自主設計建造關鍵技術取得重大突破，對推動中國深水油氣田經濟高效開發具有重要意義。“海葵一號”由船體和上部功能模塊組成，最大直徑約90米，主甲板面積相當于13個標準籃球場，高度接近30層樓，總重約3.7萬噸，相當于3萬輛小汽車的重量。“海葵一號”由近60萬個零部件組成，設計排水量10萬噸，最大儲油量達6萬噸，設計壽命30年，可連續在海上運行15年不回塢。“海葵一號”每天可處理原油約5600噸，交付后將拖航至水深達324米的深海進行回接，與亞洲第一深水導管架平臺“海基二號”共同服役于中國第一個深水油田——流花11-1油田，為中國深水油氣田高效開發提供全新方案。

2025年10月，中國船舶工業集團大連造船交付第二艘M350型浮式生產儲卸油船“ERREA WITTU”號。在建造過程中，該船所用到的材料規模創下行業之最：全船管路多達36000根，重量超過4000噸，涂裝面積近90萬平方米，鋼結構重量相當于300多架波音747空載的總重量，其中，電纜拉放總長度超90萬米。該船所使用的鈦合金、超級雙相不銹鋼、船用鋼等關鍵材料，均由中國自主設計研發，且可使這艘浮式生產儲卸油船實現至少20年不用返回船塢維修。該船貨油艙具有200萬桶的裝載儲存能力；輸送管道和高塔、塔吊、煉化裝置等設備，每天能處理原油25萬桶。

全球

1976年，殼牌石油公司首次引入FPSO概念，那是一艘在Castellon海域由油輪改裝而成的浮式生產儲卸油船。在那以后的26年間，前15年是其概念形成階段。該船型在20世紀80年代有了進一步發展，并開始用新設計與建造的浮式生產儲卸油船投入海洋石油開發。20世紀90年代以后，進入一個快速發展階段。最初的浮式生產儲卸油船大都是改裝船舶，在這方面，新加坡的船廠做得較為成功，取得了大部分改裝船工程項目。截至2003年，FPSO的建造市場主要由日本、韓國造船企業和新加坡船廠統治。由于一艘浮式生產儲卸油船造價高達幾億美元，是典型的高加值船舶，所以中國船廠近年來也開始積極介入這個市場。

2005年7月初，現代汽車重工接獲法國Tota石化公司一艘浮式生產儲油船訂單，造價達到5.2億美元。根據合同要求，此船由法國技術裝備公司與韓國現代重工共同建造，船上的石油勘探、生產、儲存、裝卸等關鍵設備，均由法國技術裝備公司生產與安裝。該船定于2008年11月正式交付道達爾公司石化公司。此外，還有一艘自重達到8.5萬噸的浮式生產儲油船，2004年已經在非洲安哥拉西部370公里的海域投入使用。該船是由韓國現代重工為美國埃克森美孚石油公司建造。經過三個月的海上遠程航行終于到達安哥拉海域的作業區，并定位于該海域的15號油田，此處水深達到1000米，該船可以連續不停地在這里生產石油。現代汽車重工設計和建造的船體、上部結構物等部分，技術先進，擁有自身的獨特優勢。

基本設計

船型特點

浮式生產儲卸油船一般處在多個無人駐守的井口平臺之間，作為油田的中心，在船首往往設有一個可解脫式的單點系泊系統。在油田正常生產中，浮式生產儲卸油船接收并處理由海底管線輸送來的井口平臺的原油，處理合格的原油儲存在浮式生產儲卸油船的貨油艙內。穿梭油輪定期串靠或旁靠浮式生產儲卸油船，并通過特殊的卸油系統將合格的原油輸出，以確保整個油田的連續生產。浮式生產儲卸油船還能提供油田生產人員、修井人員及臨時作業人員的居住，并通過海底電纜向多個井口平臺供電。

浮式生產儲卸油船通常是無自航能力的駁船型、方尾和一層連續甲板。上甲板尾部布置用于穿梭油船串靠的系泊設備及卸油系統。生活區布置在上甲板首部或尾部。在其生活區的頂部設有一個信號雷達桅及由空間鋼架結構組成的直升機平臺。在上甲板上布置生產工藝、熱介質、計量、發電、變壓器室和控制室的模塊。在上甲板或首樓甲板上設置一定高度的火炬塔。所以，浮式生產儲卸油船的基本特點包括：無推進動力、特殊海況、單點系泊、不進塢檢修、受載復雜、系統和電站復雜、安全要求高。

船體形狀與尺度

浮式生產儲卸油船基本上有新建與改裝兩種選擇。對舊船改裝，船型與尺度一般很少改變。改裝現有船舶的唯一因素是成本低而且花費的時間亦短，如果改裝工程計劃在一年內能完工，那么新建船舶通常需要兩年。業主進行新建與改裝決策時，應著重考慮下述的因素：現有船舶適用、新船的市場形勢、地理環境和油田開采時間、將來移位的適應性、外輸的方便性、適用的政府法規。

在舊船選擇時，浮式生產儲卸油船必須符合油田開采期內永久系泊在露天海況，并需承受長期的疲勞應力和總強度要求。因此，應特別注意對被選用的改裝船舶進行結構評估，而不能認為它原先的設計仍適用于新用途。除了針對新的使命修改外，還要對一般結構進行一定程度的翻新和修理。翻新和修理范圍取決于以下因素：以前的營運情況、油艙涂層的質量和維護情況、原有構件是否超過規范最小值、主船體在近幾年內是否進行修復。值得注意的是，盡管許多舊油輪在建造時增加了構件尺寸，近幾年內新油船的結構也是非常優良，但仍然需要進行仔細的維護。

一般浮式生產儲卸油船構造復雜，以至不能藉助數學分析方法進行可靠性分析，大多數浮式生產儲卸油船都需要進行模型試驗或等效的動力分析，以確定立管、錨泊系統的配置、船舶的響應、錨鏈尺寸。另外，系泊于海上的浮式生產儲卸油船常受到波浪作用（特別是首部）。當波浪在干舷以上，就導致甲板上浪，甲板上浪損壞上層建筑甲板板、艙口和上部設備的事時有發生。

工藝模塊支架形式

浮式生產儲卸油船的生產工藝、熱介質、計量、發電等模塊一般直接安置在工藝模塊平臺上。中國“南海奮進”號為了管線和維護、消防要求及考慮上浪對模塊設施的影響，并綜合考慮對穩性的影響，該平臺平面最后改為4m高。每個模塊平臺都有一支撐結構，通常采用工字梁剖面的普通剛架形式。這種結構用于海洋平臺比較合適。因為其自身剛度很大。平臺平面內的變形很小。但船體猶如一根梁，受載后會發生縱向彎曲變形。這種形式會使剛架在上甲板連接處不可避免地產生裂縫，事實上這種現象已時有發生。所以這種傳統式剛架，僅用于較好海況的海上油田。

為了忽略船梁變形對剛架的影響，在浮式生產儲卸油船設計中，剛架與船體上甲板之間宜采用活動連接，至少沿船梁的縱向可以移動，即單跨簡支梁形式。一般單個模塊可采用2~3排支墩。模塊支架下的支墩形式在番禺區4-2/5-1FPSO設計中推出另一種新的形式。經有限元分析可見，這種形式在保證同樣功能下，采用的材料更為節省。

強度

浮式生產儲卸油船船體結構主要按規范設計及相應的結構分析，它應能承受下列各種載荷：靜水工況、生產期間的外部環境工況、外輸工況、從單點解脫之前的極限工況、維修或檢查期的工況、從建造廠移位到海上油田過程中的拖航工況、在上述6種工況下，工藝模塊所引起的誘導載荷、破損工況，諸如重物墜下的沖擊載荷、碰撞載荷。在船體結構設計中，主要有下述三類方法。

國際船級社協會(IACS)的計算公式

通常，用標準波浪代替實際波浪，船體靜置在標準波浪上。研究發現，波高越高，浮力變化越大，波浪彎矩也隨之增加。長150m以下的船舶，波高采用1/20波長計算波浪彎矩已足夠。而對船長超過150m的大型船舶，波長仍取為船長時，其波浪遭遇率是不相同的。例如，船長為60m的船舶遭60m波長遠較船長為300m船舶遭遇300m波長的機會多，所以對大船仍將波高定為1/20波長顯然過高。各國船級社對波高已加以修正，采用船長的函數表達式。各國船級社均已統一采用IACS建議的波浪彎矩與剪力計算公式。

船體波浪載荷的理論計算方法

船舶在海上航行的運動、載荷及振動響應都與海浪密切相關。海浪是瞬息萬變的、十分復雜的隨機現象，船舶與波浪的相對位置也時刻發生變化，因此船舶運動和波浪載荷也是隨機變化的。

人們在研究過程中，對波浪假定為規則波和不規則波，船體本身又作為剛性體或彈性體處理。船舶在規則波上的運動又分為縱蕩、橫蕩、升沉、橫搖、縱搖和搖首6種剛體運動。此外，船舶在海浪上的響應，又可分為短期預報和長期預報，所以實際計算船體波浪載荷顯得十分復雜。船體波浪彎矩長期預報方法已日臻完善，如挪威海洋工程技術大學的MASHimo和主要船級社的WADAM(DnV)、HYDROSTAR(BV)等軟件，基本上有三大部分組成：(a)求規則波的波浪彎矩響應的傳遞函數；(b)根據海浪譜求波浪彎矩短期分布的特征值；(c)根據船體在壽命期內可能遭遇的海況和裝載狀態對彎矩作長期預報。設計人員關心的是在浮式生產儲卸油船整個使用期內可能出現的最大響應值，而并非如船舶那樣可直接應用船級社規范規定的Mw值。計算表明，在迎浪情況下波浪誘導彎矩值最大，而長峰不規則波的彎矩值又比短峰不規則波的彎矩值大。因此在設計中，可將迎浪情況下長峰波的波浪誘導彎矩預報值作為波浪彎矩的設計值。

值得指出的是，在考慮FPSO維修和檢查工況總強度時，允許靜水彎矩可以適當放寬，也就是可以超過設計早期設定的靜水彎矩。這主要是此時的風浪要比極端工況的風浪小得多，波浪彎矩Mw減小。Mw的減小值一般可與業主或操作者商治，設計中可取一年一遇寒潮下的短期預報值。有的船級社規定極端海況的Mw減去一年海況的預報值，或用短途/遮蔽水域航行船舶的Mw。

特別結構分析

浮式生產儲卸油船設計中，還需要特別明確結構的分類。一般分為特殊、一類和二類結構區域。根據規范的定義，臨近載荷傳遞和應力集中區域為特殊結構；承受主要載荷的整個結構為一類結構；僅由于局部影響產生事故的次要結構為二類結構。船級社規范均明確這些分類結構的選材、焊接和探傷要求。

另外，除了按船級社規范對浮式生產儲卸油船船體結構進行設計外，還應注意下列的特殊結構分析：有代表性船體部分（諸如與系泊系統關聯）的結構分析、重要設備（諸如克令吊、工藝模塊等）支撐結構分析、火炬塔及其加強結構強度與疲勞分析、直升機平臺結構分析、外輸裝置下結構分析、船體結構強度與疲勞分析。

主要優勢

浮式生產儲卸油船相對于海洋平臺，具有初投資小，能轉移地點重復使用等優點。

標準規范

浮式生產儲卸油船不同于普通船舶，除了要遵循船級社的規范（"船舶建造入級規范""移動式海上平臺規范""浮式生產儲油船建造與入級規范"），國際海事組織（IMO）的MAPOL和SOLAS公約以及國際海上石油合作論壇（OCIMF）的要求外，一般還要涉及下列協會的許多特殊的技術標準：

其中涉及美國石油學會的標準就有38份之多。如果浮式生產儲卸油船在某個國家所屬的海域中進行作業，則必須滿足該國行政部門的強制性規定。如用在沒有相應規定的國際海域，則船級社可以提供一個能被政府部門、保險公司或其他團體所接受的獨立標準。其中，MARPOL和SOLAS的規范適用范圍，可由國家行政部門和船旗國決定。