1.本发明涉及一种海上油轮输油定位的方法，具体是涉及一种穿梭油轮动力定位的方法。


背景技术：

2.约占71%的海洋是人类资源和能源宝库。据不完全统计，海洋中已探明有1350亿吨石油， 140万亿立方天然气。我国也拥有丰富的海洋资源。探明的石油估计为240亿吨左右，天然气资源量估计为14万亿立方。随着我国海洋油气勘探及开采进一步加大，未来会有更多的石油和天然气来自海上石油终端。
3.穿梭油轮，指设计用于往来于海上油田和陆地之间，运输石油的一种专用油轮。由于海上终端石油转运要求较高，该型船大多配备复杂的装卸油系统、动力定位系统、直升机平台设施，其造价远远高于同等吨位油船。上世纪80年代，中国曾建成多艘110000t级的穿梭油船出口。穿梭油轮(shuttle tanker)是近海石油开采系统中的重要设施之一，属于比较特殊、具有高附加值的船舶。造价远高于传统油轮。
4.因为传统穿梭油轮没有dp定位系统，在系泊海上终端作业时可选系泊方式仅限于旁靠平台、单点系泊（spm）、多点系泊（mpm）、转塔系泊、fpso串联系泊。在敞开水域作业，受包括风、流、潮汐、平台固定方式等环境外力影响大，难度大、风险高，稍有不慎可能造成触碰、溢油污染，甚至导致平台或船舶损坏等严重后果。因此传统油轮系泊离岸终端相对于穿梭油轮更具挑战性。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提出一种穿梭油轮的动力定位的方法，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
6.为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种穿梭油轮动力定位的方法，其特征在于，包括以下步骤：s100、确定海上浮式生产储油卸油装置（fpso）的位置；s200、划定接近区域：当浮式生产储油卸油装置（fpso）采用转塔系泊的方式时，以浮式生产储油卸油装置（fpso）的非固定端为中心，划定圆心角为56—64
°
的扇形区域为穿梭油轮进行位置调整的安全调整区，划定圆心角为88—92
°
的扇形区域且位于安全调整区外的区域为穿梭油轮进行位置调整的尝试调整区，尝试调整区以外的区域为禁止调整区；当浮式生产储油卸油装置（fpso）采用分散系泊的方式时，以海上浮式生产储油卸油装置（fpso）的货油输出装置为中心，划定圆心角为118—122
°
的扇形区域为穿梭油轮进行位置调整的安全调整区；划定圆心角为172—176
°
的扇形区域且位于安全调整区外的区域为穿梭油轮进行位置调整的尝试调整区，尝试调整区以外的区域为禁止调整区；s300、穿梭油轮驶入接近区域：穿梭油轮驶入安全调整区后并且穿梭油轮与浮式生产储油卸油装置的距离为100m的位置为具体位置调整点；
s400、穿梭油轮与回拉托轮的连接：穿梭油轮到达具体位置调整点后，与穿梭油轮的尾部通过缆绳与回拉托轮连接；s500、海上环境参数检测：检测海浪的浪高、海风的风力以及风向；s600、对齐浮式生产储油卸油装置（fpso）：启动回拉托轮，根据海浪的浪高、海上的风力以及风向，调整回拉托轮对穿梭油轮的侧向拉动角度及动力，并且同时在穿梭油轮的推进动力下，对穿梭油轮的方位进行不断调整，使穿梭油轮与浮式生产储油卸油装置（fpso）在一条直线上；s700、移动到指定位置：穿梭油轮沿着该直线向前移动到距离浮式生产储油卸油装置（fpso）50m的位置；s800、穿梭油轮定位：当浮式生产储油卸油装置（fpso）采用转塔系泊的方式时，将穿梭油轮的首部通过索缆与浮式生产储油卸油装置（fpso）连接，将回拉托轮与穿梭油轮的尾部连接，使浮式生产储油卸油装置（fpso）、穿梭油轮和回拉托轮在一条直线上，回拉托轮用以防止穿梭油轮的尾部左右摆动，并根据穿梭油轮与浮式生产储油卸油装置（fpso）之间的索缆拉力适时调整回拉托轮的驱动力；当浮式生产储油卸油装置（fpso）采用分散系泊的方式时，将穿梭油轮的首部通过索缆与浮式生产储油卸油装置（fpso）连接，将两个回拉托轮与穿梭油轮的尾部连接，其中一个回拉托轮向着穿梭油轮的左后方拉动，另一个回拉托轮向着穿梭油轮的右后方拉动，根据海风的风力以及风向以及回拉托轮根据穿梭油轮与浮式生产储油卸油装置（fpso）之间的索缆拉力适时调整两个回拉托轮的驱动力，使穿梭油轮处理动态平衡状态。
7.进一步地，所述步骤s600中，当浮式生产储油卸油装置（fpso）采用分散系泊的方式时，需要配备艏部拖船对穿梭油轮的艏部进行位置的调整。
8.进一步地，所述步骤s300中，由浮式生产储油卸油装置（fpso）给穿梭油轮提供航向信息和转向率。
9.进一步地，所述步骤s800中，浮式生产储油卸油装置（fpso）还配备有带缆艇，所述带缆艇用以将索缆拖离安全调整区，当需要索缆连接时，由带缆艇将索缆连接在穿梭油轮与浮式生产储油卸油装置（fpso）之间。
10.进一步地，所述步骤s200中，当浮式生产储油卸油装置（fpso）采用转塔系泊的方式时，所述安全调整区划定圆心角为60
°
的扇形区域，划定圆心角为90
°
的扇形区域且位于安全调整区外的区域为穿梭油轮进行位置调整的尝试调整区。
11.进一步地，所述步骤s200中，当浮式生产储油卸油装置（fpso）采用分散系泊的方式时，划定圆心角为120
°
的扇形区域为穿梭油轮进行位置调整的安全调整区；划定圆心角为174
°
的扇形区域且位于安全调整区外的区域为穿梭油轮进行位置调整的尝试调整区。
12.进一步地，所述步骤s300中，还配备有一套dgps接收系统，所述dgps接收系统包括gps基站和接收仪，gps基站安装在浮式生产储油卸油装置（fpso）上，所述接收仪安装在穿梭油轮上，gps基站以浮式生产储油卸油装置（fpso）为位置不变的固定点，把穿梭油轮的动态接收点和固定点做比较，将该差异提供给gps接收机进行修正，形成动态接收点的航向信息和转向率，穿梭油轮驶入接近区域中的过程中，利用了接收仪接收gps基站发出的航向信息和转向率。
13.进一步地，所述步骤s800中，当浮式生产储油卸油装置（fpso）采用转塔系泊的方
式时，浮式生产储油卸油装置（fpso）、穿梭油轮和回拉托轮一起根据海上风向围绕转塔漂移。
14.进一步地，所述步骤s800中，穿梭油轮上安排有两个系泊船长，一名系泊船长在驾驶台指挥油轮船员连接拖轮与油轮，以及穿梭油轮系泊的准备工作；另一位系泊船长在穿梭油轮的船首，监控穿梭油轮船首到浮式生产储油卸油装置（fpso）的距离，并将距离数据告知驾驶台的另一位系泊船长。
15.本发明的有益效果在于：本发明定位方法能有效地避免了触碰、溢油污染，甚至导致平台或船舶损坏等严重后果的现象；本专利为风险防控，将接近区域划出了安全调整区和尝试调整区，在对穿梭油轮实际位置调控操作过程中，能大大降低动态定位的风险。
附图说明
16.利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图：图1为本发明的穿梭油轮动力定位的流程图；图2为本发明实施例1的fpso以转塔系泊方式时的接近区域示意图；图3为实施例1穿梭油轮驶入接近区域后的示意图；图4为实施例1穿梭油轮定位后的示意图；图5为本发明实施例2的fpso以分散系泊方式时的接近区域示意图；图6为实施例2穿梭油轮驶入接近区域后的示意图；图7为实施例2穿梭油轮定位后的示意图。
17.图中：1、浮式生产储油卸油装置（fpso）；2、转塔；3、安全调整区；4、尝试调整区；5、穿梭油轮；6、gps基站；7、接收仪；8、回拉托轮；9、缆绳；10、索缆；11、带缆艇；12、浮式生产储油卸油装置（fpso）；13、货油输出装置；14、安全调整区；15、尝试调整区；16、穿梭油轮；17、gps基站；18、接收仪；19、回拉托轮；20、缆绳；21、艏部拖船；22、索缆。
具体实施方式
18.为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述，需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
19.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上表面”、“下表面”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“正转”、“反转”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
20.实施例1如图1所示，一种穿梭油轮动力定位的方法，其特征在于，包括以下步骤：s100、确定海上浮式生产储油卸油装置（fpso）的位置，以浮式生产储油卸油装置
（fpso）1采用转塔2系泊的方式为例；s200、划定接近区域：如图2所示，以浮式生产储油卸油装置（fpso）1的非固定端为中心，划定圆心角a为60
°
的扇形区域为穿梭油轮进行位置调整的安全调整区3，划定圆心角b为90
°
的扇形区域且位于安全调整区外的区域为穿梭油轮进行位置调整的尝试调整区4，尝试调整区以外的区域为禁止调整区；s300、穿梭油轮驶入接近区域：穿梭油轮5驶入安全调整区3后并且穿梭油轮与浮式生产储油卸油装置的距离为100m的位置为具体位置调整点；由浮式生产储油卸油装置（fpso）给穿梭油轮提供航向信息和转向率。
21.配备有一套dgps接收系统，所述dgps接收系统包括gps基站6和接收仪7，gps基站6安装在浮式生产储油卸油装置（fpso）1上，所述接收仪7安装在穿梭油轮5上，gps基站6以浮式生产储油卸油装置（fpso）为位置不变的固定点，把穿梭油轮5的动态接收点和固定点做比较，将该差异提供给gps接收机进行修正，形成动态接收点的航向信息和转向率，穿梭油轮驶入接近区域中的过程中，利用了接收仪接收gps基站发出的航向信息和转向率。
22.s400、穿梭油轮5与回拉托轮8的连接：穿梭油轮到达具体位置调整点后，与穿梭油轮5的尾部通过缆绳9与回拉托轮8连接，如图3所示；s500、海上环境参数检测：检测海浪的浪高、海风的风力以及风向；s600、对齐浮式生产储油卸油装置（fpso）：启动回拉托轮8，根据海浪的浪高、海上的风力以及风向，调整回拉托轮对穿梭油轮的侧向拉动角度及动力，并且同时在穿梭油轮的推进动力下，对穿梭油轮的方位进行不断调整，使穿梭油轮与浮式生产储油卸油装置（fpso）在一条直线上。
23.s700、移动到指定位置：穿梭油轮5沿着该直线向前移动到距离浮式生产储油卸油装置（fpso）50m的位置；s800、穿梭油轮定位：穿梭油轮上安排有两个系泊船长，一名系泊船长在驾驶台指挥油轮船员连接拖轮与油轮，以及穿梭油轮系泊的准备工作；另一位系泊船长在穿梭油轮的船首，监控穿梭油轮船首到浮式生产储油卸油装置（fpso）的距离，并将距离数据告知驾驶台的另一位系泊船长。将穿梭油轮5的首部通过索缆10与浮式生产储油卸油装置（fpso）1连接，使浮式生产储油卸油装置（fpso）1、穿梭油轮5和回拉托轮8在一条直线上，回拉托轮8用以防止穿梭油轮的尾部左右摆动，并根据穿梭油轮与浮式生产储油卸油装置（fpso）之间的索缆拉力适时调整回拉托轮的驱动力。浮式生产储油卸油装置（fpso）、穿梭油轮和回拉托轮一起根据海上风向围绕转塔漂移。
24.浮式生产储油卸油装置（fpso）还配备有带缆艇11，所述带缆艇11用以将索缆拖离安全调整区，当需要索缆连接时，由带缆艇11将索缆10连接在穿梭油轮5与浮式生产储油卸油装置（fpso）1之间。
25.实施例2如图1所示，一种穿梭油轮动力定位的方法，其特征在于，包括以下步骤：s100、确定海上浮式生产储油卸油装置（fpso）的位置，以浮式生产储油卸油装置（fpso）12采用分散系泊的方式为例；s200、划定接近区域：
如图5所示，当浮式生产储油卸油装置（fpso）12采用分散系泊的方式时，浮式生产储油卸油装置（fpso）12被固定，受海上风浪的影响较小，此时，以海上浮式生产储油卸油装置（fpso）12的货油输出装置13为中心，划定圆心角c为120
°
的扇形区域为穿梭油轮进行位置调整的安全调整区14；划定圆心角d为174
°
的扇形区域且位于安全调整区外的区域为穿梭油轮进行位置调整的尝试调整区15，尝试调整区以外的区域为禁止调整区；s300、穿梭油轮16驶入接近区域：穿梭油轮驶入安全调整区后并且穿梭油轮与浮式生产储油卸油装置的距离为100m的位置为具体位置调整点；由浮式生产储油卸油装置（fpso）给穿梭油轮提供航向信息和转向率。配备有一套dgps接收系统，所述dgps接收系统包括gps基站17和接收仪18，gps基站安装在浮式生产储油卸油装置（fpso）上，所述接收仪安装在穿梭油轮上，gps基站以浮式生产储油卸油装置（fpso）为位置不变的固定点，把穿梭油轮的动态接收点和固定点做比较，将该差异提供给gps接收机进行修正，形成动态接收点的航向信息和转向率，穿梭油轮驶入接近区域中的过程中，利用了接收仪接收gps基站发出的航向信息和转向率。
26.s400、穿梭油轮16与回拉托轮19的连接：穿梭油轮到达具体位置调整点后，与穿梭油轮16的尾部通过缆绳20与回拉托轮19连接，如图6所示；s500、海上环境参数检测：检测海浪的浪高、海风的风力以及风向；s600、对齐浮式生产储油卸油装置（fpso）：启动回拉托轮19，根据海浪的浪高、海上的风力以及风向，调整回拉托轮对穿梭油轮的侧向拉动角度及动力，并且同时在穿梭油轮的推进动力下，对穿梭油轮的方位进行不断调整，使穿梭油轮与浮式生产储油卸油装置（fpso）在一条直线上；配备艏部拖船21穿梭油轮的艏部进行位置的调整。
27.s700、移动到指定位置：穿梭油轮沿着该直线向前移动到距离浮式生产储油卸油装置（fpso）50m的位置；s800、穿梭油轮定位：将穿梭油轮16的首部通过索缆22与浮式生产储油卸油装置（fpso）12连接，将两个回拉托轮19与穿梭油轮16的尾部连接，其中一个回拉托轮19向着穿梭油轮16的左后方拉动，另一个回拉托轮19向着穿梭油轮的右后方拉动，根据海风的风力以及风向以及回拉托轮根据穿梭油轮与浮式生产储油卸油装置（fpso）之间的索缆拉力适时调整两个回拉托轮的驱动力，使穿梭油轮处理动态平衡状态，如图7所示。
28.实施例3如图1所示，一种穿梭油轮动力定位的方法，其特征在于，包括以下步骤：s100、确定海上浮式生产储油卸油装置（fpso）的位置；s200、划定接近区域：当浮式生产储油卸油装置（fpso）采用转塔系泊的方式时，以浮式生产储油卸油装置（fpso）的非固定端为中心，划定圆心角为56
°
的扇形区域为穿梭油轮进行位置调整的安全调整区，划定圆心角为88
°
的扇形区域且位于安全调整区外的区域为穿梭油轮进行位置调整的尝试调整区，尝试调整区以外的区域为禁止调整区；当浮式生产储油卸油装置（fpso）采用分散系泊的方式时，以海上浮式生产储油卸油装置（fpso）的货油输出装置为中心，划定圆心角为118
°
的扇形区域为穿梭油轮进行位置调整的安全调整区；划定圆心角为172
°
的扇形区域且位于安全调整区外的区域为穿梭油轮进行位置调整的尝试调整区，尝试调整区以外的区域为禁止调整区；s300、穿梭油轮驶入接近区域：穿梭油轮驶入安全调整区后并且穿梭油轮与浮式
生产储油卸油装置的距离为100m的位置为具体位置调整点；s400、穿梭油轮与回拉托轮的连接：穿梭油轮到达具体位置调整点后，与穿梭油轮的尾部通过缆绳与回拉托轮连接；s500、海上环境参数检测：检测海浪的浪高、海风的风力以及风向；s600、对齐浮式生产储油卸油装置（fpso）：启动回拉托轮，根据海浪的浪高、海上的风力以及风向，调整回拉托轮对穿梭油轮的侧向拉动角度及动力，并且同时在穿梭油轮的推进动力下，对穿梭油轮的方位进行不断调整，使穿梭油轮与浮式生产储油卸油装置（fpso）在一条直线上；s700、移动到指定位置：穿梭油轮沿着该直线向前移动到距离浮式生产储油卸油装置（fpso）50m的位置；s800、穿梭油轮定位：当浮式生产储油卸油装置（fpso）采用转塔系泊的方式时，将穿梭油轮的首部通过索缆与浮式生产储油卸油装置（fpso）连接，将回拉托轮与穿梭油轮的尾部连接，使浮式生产储油卸油装置（fpso）、穿梭油轮和回拉托轮在一条直线上，回拉托轮用以防止穿梭油轮的尾部左右摆动，并根据穿梭油轮与浮式生产储油卸油装置（fpso）之间的索缆拉力适时调整回拉托轮的驱动力；当浮式生产储油卸油装置（fpso）采用分散系泊的方式时，将穿梭油轮的首部通过索缆与浮式生产储油卸油装置（fpso）连接，将两个回拉托轮与穿梭油轮的尾部连接，其中一个回拉托轮向着穿梭油轮的左后方拉动，另一个回拉托轮向着穿梭油轮的右后方拉动，根据海风的风力以及风向以及回拉托轮根据穿梭油轮与浮式生产储油卸油装置（fpso）之间的索缆拉力适时调整两个回拉托轮的驱动力，使穿梭油轮处理动态平衡状态。
29.实施例4如图1所示，一种穿梭油轮动力定位的方法，其特征在于，包括以下步骤：s100、确定海上浮式生产储油卸油装置（fpso）的位置；s200、划定接近区域：当浮式生产储油卸油装置（fpso）采用转塔系泊的方式时，以浮式生产储油卸油装置（fpso）的非固定端为中心，划定圆心角为64
°
的扇形区域为穿梭油轮进行位置调整的安全调整区，划定圆心角为92
°
的扇形区域且位于安全调整区外的区域为穿梭油轮进行位置调整的尝试调整区，尝试调整区以外的区域为禁止调整区；当浮式生产储油卸油装置（fpso）采用分散系泊的方式时，以海上浮式生产储油卸油装置（fpso）的货油输出装置为中心，划定圆心角为122
°
的扇形区域为穿梭油轮进行位置调整的安全调整区；划定圆心角为176
°
的扇形区域且位于安全调整区外的区域为穿梭油轮进行位置调整的尝试调整区，尝试调整区以外的区域为禁止调整区；s300、穿梭油轮驶入接近区域：穿梭油轮驶入安全调整区后并且穿梭油轮与浮式生产储油卸油装置的距离为100m的位置为具体位置调整点；s400、穿梭油轮与回拉托轮的连接：穿梭油轮到达具体位置调整点后，与穿梭油轮的尾部通过缆绳与回拉托轮连接；s500、海上环境参数检测：检测海浪的浪高、海风的风力以及风向；s600、对齐浮式生产储油卸油装置（fpso）：启动回拉托轮，根据海浪的浪高、海上的风力以及风向，调整回拉托轮对穿梭油轮的侧向拉动角度及动力，并且同时在穿梭油轮的推进动力下，对穿梭油轮的方位进行不断调整，使穿梭油轮与浮式生产储油卸油装置
（fpso）在一条直线上；s700、移动到指定位置：穿梭油轮沿着该直线向前移动到距离浮式生产储油卸油装置（fpso）50m的位置；s800、穿梭油轮定位：当浮式生产储油卸油装置（fpso）采用转塔系泊的方式时，将穿梭油轮的首部通过索缆与浮式生产储油卸油装置（fpso）连接，将回拉托轮与穿梭油轮的尾部连接，使浮式生产储油卸油装置（fpso）、穿梭油轮和回拉托轮在一条直线上，回拉托轮用以防止穿梭油轮的尾部左右摆动，并根据穿梭油轮与浮式生产储油卸油装置（fpso）之间的索缆拉力适时调整回拉托轮的驱动力；当浮式生产储油卸油装置（fpso）采用分散系泊的方式时，将穿梭油轮的首部通过索缆与浮式生产储油卸油装置（fpso）连接，将两个回拉托轮与穿梭油轮的尾部连接，其中一个回拉托轮向着穿梭油轮的左后方拉动，另一个回拉托轮向着穿梭油轮的右后方拉动，根据海风的风力以及风向以及回拉托轮根据穿梭油轮与浮式生产储油卸油装置（fpso）之间的索缆拉力适时调整两个回拉托轮的驱动力，使穿梭油轮处理动态平衡状态。
30.工作原理：相对专为平台而生的穿梭油轮，传统油轮系泊海上终端时，无论在船舶机动性、船位保持能力、还是紧急脱离方面均存在更大风险。传统油轮在预抵前务必做好全面的风险评估，制定风险减轻措施。利用本专利的定位方法能大大降低上述的风险。
31.本专利为风险防控，将接近区域划出了安全调整区和尝试调整区，在对穿梭油轮实际位置调控操作过程中，如果穿梭油轮漂出安全调整区，进入尝试调整区期间，如果有足够的空间、时间和有利条件，可以尝试恢复至安全位置；如果穿梭油轮和f(p)so的相对位置无法恢复，或者已进入禁止调整区，应该放弃接近，穿梭油轮应该从一个更好的方向进行重新接近。
32.此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。