基于专利分析的浮式生产储油卸油装置生产系统发展研究.pdf

NAVIGATIONOFCHINASep.20232023年9 月Vol.46 No.3中第46 卷第3期海国航文章编号：10 0 0-46 53(2 0 2 3)0 3-0 0 49-10基于专利分析的浮式生产储油卸油装置生产系统发展研究郑锦绣，盛盛永祥，吴洁1.2（1.江苏科技大学经济管理学院，江苏镇江2 12 0 0 3；2.江苏科技大学海洋装备研究院，江苏镇江2 12 0 0 3）摘要：在海洋强国战略实施背景下，浮式生产储油卸油装置（FloatingProduction Storage andOffloading，FPSO）对深远海及海上边际油气田的勘测与开发有着重要意义。基于PatSnap专利数据平台，从时间态势、地域分布、重要申请人和核心技术分类等角度对FPSO生产系统领域专利技术的演化路径进行分析，研究结果表明：FPSO生产系统领域的技术发展具有明显的阶段性和区域集中特征；其技术主要围绕油气水处理、生产装置和储存装置三个领域展开，具体涉及蒸发气体的冷却、回收再利用、再液化处理、上部结构的支撑装置、储罐强度等方面，其中蒸发气处理系统相关技术和储罐结构设计是FPSO生产系统领域的技术重点。关键词：浮式生产储油卸油装置；生产系统；专利分析；技术发展中图分类号：U66文献标志码：AD0I:10.3969/j.issn.1000-4653.2023.03.008Technical development of FPSO ship production systembased on the finding of patent analysisZHENG Jinxiul，SH ENG Yo n g x i a n g ，W U Ji e l.2(1.School of Economics and Management,Jiangsu University of Science and Technology,Zhenjiang 212003,China;2.Marine Equipment and Technology Institute,Jiangsu University of Science and Technology,Zhenjiang 212003,China)Abstract:The FPSO-related patents reported on platform PatSnap,are analyzed.The evolution path of the patentedtechnology is explored in terms of time situation,regional distribution,important applicants,and the category of coretechnology.The research shows that the technical development of FPSO ship production system has the characteristics ofregional concentration and hotspot concentration;The developments are found having mainly focused on three fields:thetreatment of oil,gas,and water,production equipment and storage devices,especially the topics concerning cooling,recycling,and reliquefaction treatment of gas vapor,support device of superstructure,and tank strength.Among them,therelated technology of evaporated gas treatment system and tank structure design has attracted special attentions.Key words:FPSO;production system;patent analysis;technological development当今社会经济发展带来巨大能耗，能源进口成为解决各国能源需求的主要手段，我国高速发展的势头使进口原油和天然气的数量大幅增加，但过度依赖进口能源会造成严峻的能源安全问题。我国海收稿日期：2 0 2 2-0 1-17基金项目：国家知识产权局项目（FX202113）；江苏省软科学项目（BR2021033）；江苏教育科学规划十四五课题“江苏职业教育专业规划与产业发展的协调、匹配与适应性研究”（D/2021/03/84）作者简介：郑锦绣（1997 一），女，硕士生，研究方向为知识管理、船舶知识管理。E-mail：1447 6 150 7 9 q q.c o m通信作者：吴洁（196 8 一），女，教授，博士，研究方向为船舶知识管理、技术创新。E-mail：0 511w u j i e 16 3.c o m引用格式：郑锦绣，盛永祥，吴洁.基于专利分析的浮式生产储油卸油装置生产系统发展研究J.中国航海，2 0 2 3，46（3）：49-58.ZHENG J X,SHENG Y X,WU J.Technical development of FPSO ship production system based on the finding of patent analysisJ.Navigation of China,2023,46(3):49-58.(in Chinese)中50海国第46 卷第3期航域辽阔，蕴含着丰富的油气资源，推动海洋油气生产发展，提高我国海洋油气的能源供应量，是保障中国能源安全的必然要求。FPSO作为最具前景的海洋装备之一，是世界各国争相建造的海洋油气开采装置。而FPSO生产系统的设计是其建造的重中之重，关乎油气田作业性能和经济性能。一方面，随着深海作业复杂程度加深，FPSO生产技术需不断创新以适应复杂的作业要求；另一方面，为提高油气产量和采收率，进而获取更高的经济收益，FPSO进行作业时需不断提高油气处理的技术性能。因此，FPSO生产系统中对原油处理、天然气处理和水处理系统的优化直接影响到FPSO船舶的安全性、经济性与环保性，并且随着FPSO油气水处理设备呈大型化趋势，研究FPSO生产系统的油气水处理总体布局、安全生产装置及储存装置对提升其技术水平、保障生产和运输安全具有重要意义。专利作为科技创新的重要衡量指标，蕴含着大量技术创新信息，通过对专利信息的密挖掘，能全面了解该专利反映的高价值信息2 。因此，专利在海洋工程装备领域是技术竞争的关键点3，目前已有学者将专利计量法应用于船舶领域。史筱飞等3 根据专利分析数据研究了全球FPSO船型开发技术的发展情况；丁贤根等4 通过专利挖掘梳理了船用冷藏集装箱的技术现状，并预估了发展趋势；吴洁等5 聚焦专利技术，分析了FPSO转塔领域技术的发展脉络；李艳等6 结合专利，从时间、空间、个体和技术四维生态因子分析了海洋装备产业的竞争态势；齐廉文等7 基于专利数据探究了液化天然气（L i q u e f i e d Na t u r a l G a s，L NG）换热器技术的演化趋势。然而，从专利角度对FPSO生产系统技术领域展开研究的现有文献较少。鉴于海洋油气开采对国家能源安全的重要意义以及生产系统设备构造对FPSO船舶建造的重要性，本文基于全球专利数据，通过专利分析法，结合专利文本信息，对FPSO生产系统领域的重点专利进行分析，以探究FPSO生产系统领域的技术发展态势，以期为企业和科研院所在该领域的专利布局提供理论支撑，为政府制定相关政策提供有益参考。1专利发展态势分析1.1专利数据获取与处理FPSO船舶是原油处理、天然气处理、水处理装置等多系统模块集一体的水上设备，为保证收集的专利数据具备全面性和准确性，本文在PatSnap全球专利数据库中以“FPSO”“海上生产设施（Offshoreproduction facilities）”等相关关键词进行初检，并综合油、气、水处理系统的关键字，扩充“油气水处理系统（Oil-gas-water treatment system）”“储油装置（O i l s t o r a g e d e v i c e）”“BO 1D 19（用于液体的脱气）”等关键词及国际专利分类（InternationalPatentClas-sification，IPC)号进行复检，经过数据清洗降噪后，截至2 0 2 1年10 月31日，检索到FPSO生产系统技术领域专利共38 33件。鉴于从专利申请到专利公开存在18 个月的滞后期（大量专利还处于未公开状态)8 ,2 0 19年及以后的数据仅供参考。1.2专利总体发展态势分析FPSO生产系统领域的全球专利申请量随时间增加趋势明显。1997 年以前是技术萌芽期，该阶段专利申请量较少，仅美国、挪威等国在FPSO生产系统领域进行探索。1997 年 2 0 0 8 年为该领域技术的发展期，随着前期深海采油探索的成功，全球各国逐渐认识到采用FPSO生产系统的重要性，专利年申请量有明显增长，技术主要集中在液体脱气的冷却、上部模块与甲板的支撑结构设计等方面。近10年，全球FPSO生产系统领域专利申请及授权呈快速发展态势。从图1所示的专利申请趋势来看，我国专利申请量增长周期相比于全球专利增长趋势有明显滞后性，在全球生产系统专利技术缓慢发展之时，我国在该领域的专利技术申请才起步。这是由于我国FPSO生产系统相关装置设计和建造的产业发展晚于美国、挪威等国家，同时，由于产业制造与技术创新息息相关，我国在该产业起步较晚，因而申请专利的时间和全球相比呈现滞后性的增长周期1975年2 0 0 2 年间，我国和美国、挪威等在该领域有先进技术的国家进行技术合作，不断积累技术经验，专利申请实现零的突破。2 0 0 3年之后，专利申请量不断增加。近5年，全球各国在FPSO生产系统领域的技术研发与创新源源不断，专利产出上升势头迅猛，中国和韩国在该领域活跃度不断提高，特别是中国，虽然在该领域起步较晚，但目前在生产系统布局领域已经具备明显优势，专利技术实力遥遥领先。1.3专利技术生命周期分析通过专利申请量与专利申请人数量的时间序列图，可以反映该领域技术研究和开发的时间节点情况，形成197 5年2 0 2 1年总体专利技术生命周期曲线和分别刻画的197 5年1996 年、1997 年2008年技术曲线（见图2）。197 5年1996 年属于51郑锦绣，等系统发展研究萌芽期，该阶段创新专利的研究和开发主要集中在北美、北欧的少数几家公司，专利申请的人数和数量较少，集中度较高。从1997 年至今属于成长期，专利申请的横、纵向发展明显，世界各国开始投人研发。其中,1997 年2 0 0 8 年属于缓慢成长阶段，期间伴随着旧技术的淘汰和新技术的研发，因此时间序列曲线起伏波动明显；2 0 0 9年至今，该领域进人快速成长期,FPSO生产系统领域技术有了突破性的进展，特别是中国和韩国在专利技术上的贡献，此时全球市场上新进企业增多，专利申请量与专利申请人数量呈急剧上升趋势。250135全球专利授权量全球专利申请量225120105中国专利授权量中国申请量200901757560#/鲁申150451253015100060087550250SS61LS616S6L866861661661S661L661666600010100时间年图1全全球FPSO生产系统技术领域专利申请趋势Fig.1Global patent application trends in FPSO production system technology1502019年2018年2020年2017年2016年1202011年2015年/鲁丫黑申2010年人902012年2 0 14年2013年008年年2 0 0 9年602021年1997年1301996年T1975年1050100150200250申请量/件图2 专利技术发展时间序列Fig.2Time series of patent technology development1.4全球专利申请人区域分布分析由图3可知，在全球FPSO生产系统技术领域近2 0 年的专利技术来源国分布中，中国、韩国、美国、日本等国申请量居多，且中国和韩国在近10 年发展迅速，成为主要技术贡献国。根据该领域专利数据显示，中国专利共计8 93件，占总专利申请量的23.3%，其次是韩国、美国、日本、挪威等国，专利申请分别为543、30 0、197、145件，占比分别为14.2%、7.8%、5.1%、3.8%，此五国专利申请量共占全球申请量的54.2%。由此可以看出，美国、日本和挪威作为最早涉足该领域的国家，技术实力较强；韩国在生产系统领域的技术实力不容小靓；中国现阶段作为FPSO生产系统领域的主要专利产出国，在生产系统领域发展迅猛，且达到一定的技术储备，我国在FPSO相关生产系统领域已跃居世界领先水平。中国223035475466919510012112046韩国46524057484839美国日本挪威法国荷兰英国俄罗斯巴西20022003200520072009201120132015201720192021年份注：图中圆形及其数字代表专利数量，数字单位为件，圆形越大，则专利数量值越大。图3全球FPSO生产系统领域专利技术来源区域分布Fig.3Regional distribution of patent technology sources in the field of FPSO production systems worldwide中国海航第46 卷第3期521.5全球专利申请人排名由图4可以看出，截至检索日从数据库检索到的专利,FPSO生产系统技术领域全球排名前10 的重点申请人中，大宇造船海洋股份公司以专利申请量2 0 1件居于首位，三星重工业株式会社和现代重工业株式会社位居第2、3位。前3位均为韩国申请人，且三者的申请量占韩国专利申请总量的大宇造船海洋股份公司201三星重工业株式会社140现代重工业株式会社110丫电车中国海洋石油总公司55壳牌石油公司44斯伦贝谢挪威公司41三井工程造船有限公司37德西尼布能源公司36三菱电机株式会社34中国石油天然气集团公司320306090120150180210申请量/件图4全球排名前10 的专利申请人Fig.4Top 10 patent applicants globally83.1%，由此可以看出韩国在FPSO生产系统领域的技术优势与其拥有实力突出、技术雄厚的大型企业密切相关，大宇造船的蒸发气体（Boil-Off Gas，BOG)冷却技术设计、现代重工业的LNG气体回收设计以及三星重工业在FPSO生产储罐设计方面都具有代表性。中国海洋石油总公司位列第4，相比于韩国龙头企业的绝对优势，我国在该领域具备一定的研发实力，但排名前列的企业创新引领效应不足。1.6专利集中度分析通过计算了近2 0 年全球FPSO生产系统领域专利申请人集中度（集中度，即申请总量排名前10位的申请人专利申请量占该领域专利申请总量的比例），得出图5。通过分析该技术领域的主要申请人持有专利的数量，可以看出该领域的竞争激烈程度和垄断性。60r52.58%5049.50%43.94%46.74%M47.03%42.86%44.4441.6739.4%37.62%/中车4038.83%40.43%36.30%32.30%303651%27.71%29.65%21.74%2017.28%1002002200420062008201020122014201620182020申请时间/年图5全球FPSO生产系统领域专利集中度历年分布情况Fig.5Distribution of patent concentration ratio in the field of global FPSO production system over the years总体而言，全球FPSO生产系统领域专利申请人专利申请量呈现波动下降趋势，且波动规律符合该领域技术发展。随着时间的变化，该领域从用户相对较少、企业数量较少、集中度处于中等偏下水平发展到快速成长期的市场规模迅速扩大、参与竞争的企业涌现，因而近10 年市场集中度偏低，且近5年来，仍有大批企业投人该领域的研发生产中。图6展示全球2 0 17 年2 0 2 1年前10 位新进人者（新进人者，即仅在过去5年内才提交专利申请的申请人）的专利申请量情况，前10 位新进入者有6 位来自中国，且专利申请量占据一定比重，说明我国仍积极在该领域进行创新和拓展1.7全球重点专利技术分析国际专利分类（InternationalPatentClassifica-tion，I PC)能呈现专利技术领域分布情况，是常用的专利分类方法7 。对于国家或企业而言，通过对生产系统领域内专利的IPC进行统计分析，可发现该25全球新进入者专利申请量20中国新进入者专利申请量15105020172018201920202021时间年图6FPSO生产系统领域新进人者的专利申请量Fig.6Distribution of new entrants in the field of FPSOproduction systems领域的技术关注焦点，从而更好地掌握相关技术的发展动态。统计数量排名前10 的IPC技术表示技术关注焦点9,FPSO生产系统领域的专利技术主要集中在以下领域（见表1）。表1和图7 给出了重点技术的专利量情况及专利技术在主要技术产出国的分布，图8 给出了主要申请人的重点专利技术分布情况。结合表1和图郑锦绣，等：基于专利分析的浮式生产储油卸油装置生产系统发展研究537、图8 中的专利信息，B01D19、B6 3B35的全球申请量占比分别为2 2.1%和19.3%，远高于其他技术的占比，可见这两项技术是FPSO生产系统领域的专利申请重点；中国在BO1D19、B6 3B35和B01D17技术上占据优势，同时我国在该领域的技术申请也主要集中在此；但结合主要申请人的专利技术分布（图8），韩国在B63B35、B6 3B2 7 和B63B25等多个技术领域研究较多，且韩国的大宇造船、三星重工业和现代重工业企业在这些技术上具有很强的技术集中度，同时大宇造船和现代重工业在B63B11的研究也远超过其他申请人，和韩国主要申请人相比，我国排名靠前的企业在各技术点上优势并不突出。因此可以看出，全球范围内FPSO生产系统领域的技术分布主要集中在液体脱气、支撑装载布置、储存载荷处理领域。同时，对我国船企而言，在FPSO生产系统领域的技术研究，可以积极与大宇造船、三星重工业等大企业开展合作，在B63B27和B63B25等技术上紧跟前沿，从而不断提高自身综合实力。表1全球排名前10 的IPC技术Tab.1Top 10 global IPC technologies排名IPC专利数/件专利占比技术含义1B01D19129622.10%用于液体的脱气适用专门用途的船舶或类似的浮动结构，以及布雷艇、潜艇、航空母舰或2B63 B351.13219.30%带有攻击或防御装备的其他舰艇10 3B63 B2780913.80%船上货物装卸或乘客上下设备的配置】4B63B2571312.16%载荷处理装置，如堆放、保持平衡5B01D174387.47%单独的液体分离，如靠热扩散6B63 B213686.28%绑系；移动、拖曳或推挤设备；锚定设备12 7E21B433536.02%从井中开采油、气、水、可溶解或可熔化物质或矿物泥浆的方法或设备8B63B112924.98%船体内部结构，如舱壁空间结构9B63B222634.48%浮标，锚定设备12 其他类目不包括的船只设计、建造、保养、改装、重新装配、修理或测定性10B63 B92003.41%能的方法1348131457571929351533439中国韩国1822822132128371197854美国210112663058567155118日本1191178911018348611431世界知识产权组织4072453416212415欧洲专利局55422119挪威363618德国45351315英国32328法国2716344B01D19B63B35B63B27B63B25B01D17B63B21E21B43B63B11B63B22B63B9注：图中圆形及其数字代表专利数量，数字单位为件，圆形越大，则专利数量值越大。图7 主要技术产出国和组织重点专利对比分析Fig.7Comparative analysis of key patents in major technology producing countries2专利技术演化路径分析核心专利是指具有高度创新性和影响力且具有重要经济价值的专利14，这类专利能体现出行业的研究焦点和技术发展趋势15。FPSO上部组块系统的设备主要有原油处理装置、天然气处理装置、水处中国第46 卷第3期海航54理装置和储存装置，本文根据表1列出的全球重点专利技术，增加了生产装置中对支撑载荷技术的分析，并将原油处理装置、天然气处理装置和水处理装置归于油气水处理装置大类中。因此，由图9可知，本文对FPSO生产系统领域的专利申请划分主要集中在油气水处理装置、生产装置和储存装置三大主要技术领域，具体专利分析如下。300浴大宇造船海洋股份公司曲三星重工业株式会社250现代重工业株式会社中国海洋石油总公司200蒙壳牌石油公司#/售申15010050B01D19B63B35B63B27B63B25B01D17B63B21E21B43B63B11B63B22B63B9图8主要专利申请人重点专利技术对比分析Fig.8Comparative analysis of key patent technologies of major patent applicants2006201020152021年份CN201910684270.1CN201910677291.0一种海洋FPSO上部模块一种FPSO核心生产模块CN200710145778.1组合支撑结构布局优化方法生产装置CN201420689659.8浮式生产储油卸油装置中国石油集团海洋天津大学青岛海洋技术研船体FPSO模块的支撑装置上部模块甲板支座KR1020150116978工程（青岛）有限公司究院上海外高桥造船有限公司中海石油研究中心减轻浮式生产设备上模块支撑结构的质量CN201710012094.8KR1020140043146CN201721502797.0KR1020100140132大宇造船海洋株式会社运动约束下FPSO上部模块用于支撑上部模块升力一种用于船型浮式浮动海洋结构的支撑结构连接结构及疲劳控制方法限制单元的装置和方法生产储卸装置的支墩大宇造船海洋株式会社博迈科海洋工程股份有限大宇造船海洋株式会社公司中国舰船设计研究中心KR1020140131848KR1020150012348LNGFPSO处理系统浮式液化天然气生产储卸现代重工业株式会社设施BOG处理系统及包括其在内的浮式液化天然气生产储卸设施KR1020160002572KR1020190091186KR1020140006549油气水处理系统大宇造船海洋株式会社FPSO生产系统用GTL生产模块船舶储罐蒸发用于从浮式液化天然气生产储卸装置生产的系统和方法气体排放系统(FloatingLiquefiedNatural GasKR1020150068246大宇造船海洋株式会社三星重工业株式会社System.FLNG又称LNG-FPSO)的天然气中去除二氧化碳的系统和方法FLNG线圈分散系统KR1020080108672KR1020100006894大宇造船海洋株式会社和分配天然气的方法用于维持蒸发气体重熔装置的用于处理蒸发大字造船海洋株式会社冷却系统性能的装置和方法气体的装置和方法CN201720133890.2US16599314大宇造船海洋株式会社大宇造船海洋株式会社KRI020140127881KR1020140188289用于油气处理废水的涂覆多孔一种海上储油设施呼出气体脱硫装置使用原油的双燃料推进系统使用有限气田天然气通过GTL-基材中海石油有限公司三星重工业株式会社FPSO工艺制造合成燃料的方哈利伯顿能源服务集团法及其制造装置韩国科学技术研究院KR1020140059689FTGTL装置和生产单一合成原油的方法大宇造船海洋株式会社KR1020080006189具有多个不同强度储罐的船舶或浮式海运结构储存装置KR1020120028275大宇造船海洋株式会社具有减少荡结构的货舱KR1020100059010CN201810191557.6具有晃荡消除功能的三星重工业株式会社EP2015763230海上钻井平台中FPSO用的浮式结构LNG储罐抑制FPSO误报警监控系统原油储仓清理系统及清理方法大宇造船海洋株式会社壳牌石油公司深圳市南星海洋KR1020090020285工程服务有限公司一种液化气储罐连接装KR1020140072148置和具有该连接装置的液体储罐浮式海洋结构现代重工业株式会社大宇造船海洋株式会社2006201020152021年份图9FPSO生产系统的技术演化路线图Fig.9Technical evolution roadmap of FPSO production system2.1油气水处理FPSO生产系统领域油气水处理装置分布技术的发展和演化可按照专利技术时间序列划分为2006年2 0 10 年、2 0 11年2 0 15年、2 0 16 年至今三个时间段。1）2 0 0 6 年2 0 10 年。从时间脉络上看，2 0 10郑锦绣，等系统发展研究不个子储油御油装直生55年之前的专利申请侧重于解决储罐内BOG再液化过程中的冷却问题。大宇造船发明了涉及保持BOG冷却性能的再液化设备，即在制冷剂循环线路上，利用冷却介质凹槽的传感器，控制冷却速率以保持罐体性能（KR1020080108672）。大宇造船在解决BOG冷却问题的基础上提供了一种处理BOG的设备和方法，即压缩BOG以用作燃料的技术。该设备设计了一个供应管线将蒸发气体供应至BOG压缩机，使BOG在压缩机中被压缩并供给燃气轮机(KR1020100006894)。2）2 0 11年2 0 15年。随着该阶段技术的进步，BOG压缩后用作推进发动机燃料或BOG再液化后压缩回储罐的专利技术成为重点。其中，现代重工业将通过压缩机的气体导人下游洗涤器，利用闪蒸罐进行低压闪蒸处理，以减少储罐内部压力（K R10 2 0 140 1318 48）；大宇造船在2 0 15年为实现BOG的再循环和回收处理，提出通过不同的布局配置和路径设置处理未经预处理的BOG,这有助于天然气的回收（KR1020150012348）。该阶段除了对储罐内产生的BOG进行处理之外，大宇造船还开始对天然气生产过程中产生的酸性成分（包含硫化氢（H,S）、二氧化碳（CO2）、一氧化碳(CO）等）进行研究和处理。由于在压缩液化天然气流程中，含CO2超过0.5%的天然气难以处理，该发明涉及一种将海上油田的天然气中所含CO,转化为甲醇的甲醇生产系统，天然气经过合成甲醇反应装置、甲醇与CO2的反应装置来降低CO2排放量（KR1020140006549）。在此基础上，大宇造船为从天然气中分离出CO2，提出通过压力钻井、电流施加多阶段对天然气液化处理，根据平衡溶解度设置溶液以吸附CO2，从而使分离的CO2从液化天然气排出（KR1020150068246）。该阶段在气体处理方面专利技术涉及面较广，除了对BOG的处理和酸性成分的处理外,还包括对天然气合成油（Gas-to-liquids，G T L）燃料技术的研究。专利技术主要围绕处理边际气田或特殊天然气田以得到丰富的合成燃料与液化天然气的优化方法展开，相关专利申请以韩国科学技术研究院与大宇造船的技术方案为代表，主要用于解决将天然气转变为合成油后再进一步转变为燃油及其他碳氢化合物的生产问题该阶段对原油的处理主要在于原油的双燃料推进系统设计，三星重工业设计的双燃料推进装置包括安装在浮式生产和储存设施的船体中的发动机和原油处理模块。原油处理模块用于原油处理，以去除存储在船体原油罐中的原油杂质和水杂质，并增加油的黏度。同时，发动机通过燃烧柴油或燃料气体来驱动原油处理模块中的原油分离器(KR1020140127881)。3）2 0 16 年至今。随着天然气作为清洁能源被广泛应用,BOG的处理技术有待进一步改进和完善。三星重工业公开了一种从船舶储罐排放蒸发气体的系统，该系统包括将液化气装载到储罐的装载管线、热交换介质循环和供应的热交换器、连接热交换器的蒸发气排出管线。该系统将液化气通过装载管线装载到储罐中，并通过热交换将储罐内部的蒸发气体经排出管线安全排放到外部(KR1020190091186)。中海石油有限公司为去除含H,S气体，提供了一种脱硫装置，包括集液区、气液分离区和脱硫区，下置承托脱硫剂的填料支撑板，通过脱硫剂脱硫，以达到二类天然气的指标（CN201720133890.2）【16)。GTL技术在该阶段的突破在于将CTL生产模块化，大宇造船贡献突出，其提供了一种配备有GTL生产模块生产油的油处理系统，该系统能将GTL生产模块排出BOG的热量作为油处理系统的加热源(KR1020160002572)。水、油处理技术在该时期主要是通过设计发明分离材质，进行水油混合物处理，即控制FPSO生产系统中水油混合流体与涂覆的多孔基材接触，利用涂覆上具有亲水性和疏油性的多孔基材提供的一种流体处理和分离方法（US16599314）2.2生产装置FPSO生产系统领域生产装置分布技术的发展和演化，按照专利技术时间序列划分为2 0 0 6 年2010年、2 0 11年2 0 15年、2 0 16 年至今三个时间段。1）2 0 0 6 年2 0 10 年。该阶段专利技术集中在上部模块与船体主甲板连接装置载荷力问题的解决上。中海石油研究中心改良支座构成滑移式支座，通过在主支腿开设插槽、安装连接插板、斜撑体、焊接倒“L”形挡板的设计减小装置本体变形及其对模块甲板产生的作用力（CN200710145778.1）。大宇造船提供了一种上部模块支撑装置，通过上下部支撑件的结合来防止上部支撑件的抬升，同时用楔形垫片来调整制造公差，易于检查维护，提高工作安全性（KR1020100140132)。2）2 0 11年2 0 15年。由于海洋环境载荷会使FPSO产生中垂或中拱现象，大型模块及其模块支墩极易出现变形或撕裂现象，采取加大结构强度或增中国56海航第46 卷第3期加管线膨胀节等方法不能满足现阶段的生产作业需求，该阶段专利申请主要集中在支撑装置的改进和防抬升装置设计方面，侧重于解决外部载荷影响下模块支墩的变形或撕裂带来的结构失稳等问题。上海外高桥造船有限公司为解决FPSO受外部载荷作用变形时对模块本体产生的影响，设计了固定、滑动两种支墩结合的方式（CN201420689659.8）【17 。大宇造船在模块节点下设置模块支撑单元，连接竖直方向的约束件以限制上部模块的竖直运动，该结构设计无需使用弹性轴承，不仅有效解决了弹性轴承需定期更换的问题，还降低了维护成本（K R10 2 0 140 0 43146）。此外，大宇造船还针对减轻上部模块支撑结构重量的技术进行了专利申请，该技术方案通过位于支撑件与上部模块连接部分的轴承吸收冲击，以轻量化和简化的轴承来改善船体结构，大大减少了设备的维护成本，改善了安装空间并且提高了可操作性（KR1020150116978）。3）2 0 16 年至今。在满足基本连接要求的基础上,提高连接结构的可靠性与抗疲劳性逐渐受到关注，该阶段内的专利申请主要集中在连接结构设计方法和生产模块布局优化方法方面。博迈科海洋工程股份有限公司提供了一种包含多个中空的矩形上部和下部支腿的连接结构，上部支腿的防滑出挡板安装了位移传感器，下部支腿空腔底壁上设置了多片蝶形弹簧，蝶形弹簧发生形变，上下支腿可在垂直方向上相对运动，给上部模块带来良好的缓冲作用，相比于直接焊接在甲板上，耐疲劳性、运动稳定性更强（CN201710012094.8）【18 。中国舰船设计研究中心采用固定与滑动相结合的连接方式，提出了一种适用于FPSO大型上部模块的支墩，包含模块支墩、支柱和面板，固定和滑动模块支墩的内部都设置了正交加强板，可有效降低船体纵向变形对模块的影响（CN201721502797.0）【19。中国石油集团海洋工程（青岛）有限公司改进上部模块组合支撑结构呈六面体梯台形式，其余构件采用斗拱设计思想焊接组成管式支撑连接结构，支撑强度较高，抵抗变形能力强（CN201910684270.1）2 0)。除上部模块与船体之间的连接结构是工程人员关注的热点之外，上部模块的布局优化也越来越受到重视，天津大学青岛海洋技术研究院对FPSO生产工艺流程进行分析，建立数学模型得出模块在甲板上的坐标位置，该技术方案可有效提升甲板空间利用率(CN201910677291.0)212.3储存装置就储存装置领域而言，受海浪等外部载荷影响，储存的原油、天然气随FPSO船一起晃动进而对储罐内壁产生冲击，因此必须保证储罐结构具有足够的强度，其重点专利的技术路线演变主要集中在罐体结构的强化和内部结构设计。具体技术主要涉及储罐类型的设计、围堰分隔子空间设计、防震荡挡板设计、抗晃动装置等方面。1）2 0 0 6 年2 0 10 年。早期对储存装置领域的技术要点集中于储罐类型的设计和储存空间的分隔。大宇造船设计了独立式储罐与膜式储罐，在需支撑上部结构的位置采用强度较高的独立式储罐，其他位置则采用膜式储罐，以满足不同船体位置的需求（KR1020080006189）；在设计储罐的基础上，大宇造船提出通过纵向与横向围堰分隔子空间，隔室里的膜式储罐通过围堰间的连接管路进行连通，储罐间的液体通过该管路自由流动，既满足安全性需求又易于输运（KR1020090020285）。随着FPSO的储存结构增大，油气晃动对储罐内壁的冲击增大，大宇造船在储罐底面向上安装多通孔的直立挡板，在储罐内部空间中形成横向与纵向延伸的十字形状，以减小内壁冲击（KR1020100059010）。2）2 0 11年 2 0 15年。该阶段在上一阶段对储罐分隔固定的基础上，针对性地解决细节问题：针对油气晃动，三星重工业将货舱底表面设置成倾斜表面，利用凹槽形成捕集以缓冲晃动（K R10 2 0 12 0 0 2 8 2 7 5），现代重工业提供了一种竖立设置在储罐底部表面的抗晃动装置，通过储存电路接收的运动信号，使储罐凹入凹槽，并通过分离板维持罐体稳定（KR1020140072148）。除针对储罐结构的重新设计以外，还出现了防止误报警的监控系统专利申请，主要解决由于FPSO船震荡导致储罐中液位变化触发的报警问题，提供了一种具有可调节警报阈值的FPSO监控系统，该系统在恶劣天气条件下能估计安全范围内的震荡水平，并及时调高警报液位线，以减少误报（EP2015763230）。3）2 0 16 年至今。该阶段在储罐结构领域技术继续完善和细化的同时，在辅助系统方面也继续拓新。深圳市南星海洋工程服务有限公司公开了一种海上钻井平台中FPSO使用的原油储仓清理系统及清理方法，在原油储舱底部布置内设抽吸泵的篮框，用于抽取沉淀物，抽取的沉淀物排出后导入沉淀过滤池，进行混合物分离和回收，以达到有效清理原油储舱底部的沉淀物且高效回收的目的(CN20181091557.6)3结束语根据专利技术时间发展趋势，全球FPSO生产郑锦绣，等：基储油御油装置生系统发展研究57系统领域专利量自2 0 0 9 年起处于高增长阶段，且近年来增势明显，生产