海上油田原油的储存和运输通常有2种基本方式：（1）储油设备放在海上，原油用油轮来外运；（2）用海底管道把原油输送到岸上，再用其它方式运往用户。无论哪种储运方式，它们对海上油田开发的投资和操作费用都有重大影响，因此，海上油田储存和外输系统方案的研究确定是海上油田开发的一个非常重要的一个方面，海上储存外输系统方案的研究应根据油田的特点、环境条件、油田开发规划和其他客观条件进行全面地分析和研究，进行多方案的比较论证，确定出技术可行经济合理的海上油田储存外输系统方案。 一、原油储存
海上储油设施是全海式油田不可缺少的工程，它为油田连续稳定生产提供了足够的缓冲容量。海上储油设备的容量取决于油田产量和运输油轮的数量、大小、往返时间以及装油作业受海况的限制条件。如遇到恶劣的海况条件，波浪高度超过一定的限度，就要停止装油作业。一般来说，海上储存设备容量按7～15天油田高峰油产量设计。
1.储油设备
1)油轮
油轮是一种浮式储油罐，它是海上储油最常用的一种方式，特别是对于一些边际油田在节省投资费用上具有重大意义。储油轮的机动性好，在油田生产结束时容易搬迁，可用作另外新油田的开发。储油轮可以专门设计建造，也可以购买旧油轮经改造而成。海上油田使用最多的便是油轮和单点系泊相连接的储油方式。用作储油的油轮，应满足装油作业的要求并配有下面设施： (1)油舱，是油轮用来装油的部分，用单层舱壁将油舱分隔成若干个独立的舱室。当油轮摇动时，可减少油品的水力冲击，增加油轮的稳定性。油轮四周边部舱室可用作海水压舱室，通过注入或抽出海水来调节装油作业时的平衡。
(2)各种管路系统和设备，主要有进油和装油管系、装油泵组、出售原油的计量和标定装置、装油生产作业的仪表检测和控制系统、用于舱室密封气的生产装置和管系、油舱清洗设备和管系、储油舱加热保温热力系统等。此外，还有齐全的安全探测、消防灭火、人员救生设备，适应海上永久性作业的住房设施，直升飞机停机坪和与单点系泊连接的系泊设施。
FPSO浮式生产储油轮（FSO浮式储油轮）是海上油田开发原油储存和外输最为常见的生产设施，由于FPSO相对于FSO而言既可以进行原油的工艺处理，又能够进行原油的储存和外输，因此其目前的应用较为普遍。FPSO通常经过单点系泊用海底管线与海上平台相连，接受生产平台的流体，原油经过处理合格后进入货油舱储存，并通过穿梭油轮进行原油的外输销售。FPSO(FSO)通常用于较大和大型的油田的原油储存和外输系统，如秦皇岛32-6油田、文昌油田、曹妃甸11-1油田和渤中25-1油田。 图2-3-55 秦皇岛32-6海上油田FPSO立面图
其工艺流程为：货油舱---泵---计量----外输油轮；原油储存和外输的主要设施有货油舱、原油输送泵、原油扫舱泵、原油外输计量仪表、原油舱加热器和海上漂浮软管。
货油舱总舱容的确定是根据原油的最大生产能力、海上储存的周转天数等确定合理的货油舱总舱容，计算方法如下：
货油舱总容量可按下式计算确定：
式中 V—货油舱的总容量, m3;
全年的转输量, m3;
η--货油舱容积利用系数；
ρ--原油密度,t/ m3;
T---周转天数.一般取7—14天;
货油舱数量和容量的选择应根据全船的整体设计情况合理确定，数量不宜太少，而且尽可能相同或相近，以便于生产和维修作业。原油输送泵的确定是根据装船的时间要求，一般为10—20小时，外输时的温度、压力和原油的物性和吸入条件确定合理的排量和扬程及泵的数量和配置。系船柱
2)平台储罐
平台储罐就是在固定式钢结构物上建造的金属储油罐。这种储油方式一般建在浅水区。由于受支撑结构的荷载限制，储油容量不可能很大；过大的储罐容量安全上就有问题。平台储罐的结构和附件和陆上油罐相同。通常在储油品平台旁边建一个穿梭油轮停靠外输的钢码头系统。该系统通常用于生产规模不是很大的油田，一般在生产平台附近再建一个储油平台，用栈桥相连，储油平台也用于穿梭油轮
的外输系缆。码头系统一般有输油(码头)平台和系缆墩以及相互连接的栈桥组成。一般输油(码头)平台为6腿6桩结构，平台结构由导管架和单层甲板组成。系缆墩一般为3腿水下桩结构，等边三角形布置桩，上部为独腿伞型结构。
工艺流程：来油---储罐 ---泵----输油臂---穿梭油轮
我国渤海埕北油田建有一座储油平台，平台上有6个2000m3储罐。
3）海底油罐
海底油罐的技术是从20世纪60年代发展起来的，使用在水深小于100m的近海区。其容积小的有几千立方米，大的达几十万立方米。油罐使用的材料有金属、钢筋混凝土和其它非金属材料，罐的形状有圆筒形、长方形、椭圆抛物面形、球形或其它综合球体。由于长期侵泡于海水中，因此要特别注意防腐处理。
海底储油罐的优点是能避开风浪的冲击，在天气恶劣的时候，油井可以继续生产；油罐上面的海水能保护油罐不因失火、雷电而发生危险。
海底油罐要求海底地形平坦，海流对海床的冲刷作用不太严重。因为这种储罐通常根据油水置换原理设计，故罐底与海水连通。若海底地形倾斜，海流冲刷作用严重，当油罐接近满载时，罐内原油有溢
出的可能。特别是在水深浅而风浪很大的海域内，由于海面波浪的作用传到海底，更有可能使罐内油溢出。
设计海底油罐的结构型式时，要考虑海流、波浪、潮汐等作用力，以及水深、海底土质条件等诸多因素。因此，其形状和结构往往彼此不同。如渤海9-3油田采用的就是海上钢制混凝土储罐系统。JZ9-3油田位于辽东湾北部，水深6.7-7.4m，海上生产设施就包括一个生产储油沉箱平台(SLPW)，沉箱上部直径34m，底部直径44m，储油能力为14000方，原油储存天数4天，原油进沉箱的温度为50度，原油外输装船排量为1000m3/h.
图2-3-56 JZ9-3海上油田沉箱储油平台（SLPW）立面图
图2-3-57 JZ9-3海上油田沉箱储油平台（SLPW）输油平面图
下面介绍2种国外采用的海底油罐。
(1)图2-3-58 为1969年建于波斯湾迪拜海的海底金属油罐。它的底部是圆柱形，直径为76m，
经过球面和圆锥面过渡，上部接30m高、9m直径的圆筒，约有13m露出水面。油罐中间有一个直径为24m的内罐，内罐呈瓶装结构，为储油容器的一部分。罐四周用桩固定在海床上。罐体总重为12700t，储油容器为80000m3。由于罐面积很大，收发油时油水界面的升降速度只有0.3m/h，界面没有剧烈波动。圆筒上部建有操作平台。平台上安装有输油泵和管路等生产设备。
图2-3-58 倒盘形海底金属油罐
(2)带有防波提的混凝土海底油罐
此油罐建于北海埃科菲斯油田。油田水深70m，油罐总高90m，罐容积为158000m3，罐的形状见图2-3-59。
油罐底板长宽均为92m，底面呈皱纹形以增加与海底的摩擦力。内有9个储罐并相互沟通，都是预应力混凝土结构。罐四周用多孔防波墙围绕。防波墙从海底起高82.5m，有12.2m在海面以上。防波墙的作用是保护罐体不致遭受狂暴风浪袭击而破坏。原油有4台装有泵经吸入室从储罐装船外运。海水泵安装在储罐和防波墙之间的环形空间内，从储罐吸出的海水要经过灌顶甲板上3个撇油箱。撇油箱的每个容积为490 m3。
4）重力式平台支腿油罐
巨大的混凝土和钢结构重力平台提供了能满足储油需要的空间，重力式平台需要有稳定的压载物，这种结构的压载舱可以设计成储油罐，图2-3-60为混凝土重力式储油平台。重力式平台支腿油罐可以整体托运到现场，甲板能事先安装在下部结构上，可省去海上吊装工作量。同时，油井立管可以设置在混凝土结构中，使立管和设备能够在一个干环境中进行安装和操作，并能防止由于水下环境造成的腐蚀。
图2-3-59 带有防波墙的混凝土海底油罐
图2-3-60 混凝土重力式储油平台
5）储油系泊联合装置
这种装置把海上油田的储油设备和系泊装置联合在一起，把系泊筒扩大，作为储油罐，并在其上面增加了生产、公用和生活等设施。这种装置在北海布伦特（Brent）油田使用。储油浮筒用6根锚链固定，每个锚重1000t。浮筒高93m，直径30m，储油容积40000m3.图3.6-6
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