一种新型深水浮式平台及其系泊系统动力响应分析

邓小康，谢文会，李 阳，韩旭亮

(中海油研究总院有限责任公司，北京100028)

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目前，世界范围内可用于深水域（300～1500m）和超深水域（1500m以上）油气开发的浮式平台类型主要包括浮式生产储卸油系统（FPSO）、张力腿平台（TLP）、Spar平台以及半潜式平台（Sem i-FPS）。其中TLP和Spar平台具有良好的运动性能，可采用干式采油树，而FPSO和半潜式平台因其垂荡周期接近波浪周期，运动性能相对较差，只能采用湿式采油树[1]。同时，TLP平台对高频波浪力较敏感，且其造价随水深增加而急剧增加；Spar平台则由于主体结构较长，海上运输和安装难度较大，且平台甲板空间较小，圆柱结构也易引起涡激运动问题[2]。相较于其他3种浮式平台，半潜式平台的优势更加明显：1）平台造价较低，且对水深增加不敏感；2）平台甲板面积大，装载能力强；3）海上运输和安装更为简单。因此，如何减小半潜式平台的垂荡运动以支持干式采油树成为了国内外学者和专家研究的热点。

Haslum和Faltinsen通过研究发现减少运动响应主要有3种方式：1）增加平台阻尼；2）使平台垂荡固有周期远离波能范围；3）减小垂荡激励力[3]。于是，众多学者和专家通过增加平台吃水[4]、安装垂荡板[5–6]、设置双层下浮体等方法设计和研究了桁架式半潜平台[7–8]、可伸展吃水半潜式平台[7–9]、斜立柱半潜式平台[10–11]和自由悬挂固体压载舱半潜式平台[12]。大量的研究表明，这些新型半潜式平台的垂向附加质量显著增大，垂荡固有周期显著提高，垂荡运动显著减小，可满足干式采油树的使用要求。

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