spar平台

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SPAR平台系泊系统的时域耦合分析

计算的第一步是应用ＷＭＴＡＩ软件，进行频域分析，获得需要的水动力参数，包括：运动响应幅算子、附加质
量、势能阻尼、静回复力，以及一阶和二阶激励力等。其次是应用ＨＲ程序进行时域耦合分析，应用该程ＡＰ
序建立起Ｓａ系统模型，以及包括风、浪和流在内的环境模型，浮体的相关水动力系数可以从ＷＭＴｐｒＡＩ的输出文件中读取。分析考虑不同的环境载荷方向，通过分析获得运动、气隙和系泊张力等计算结果。计算结果
尺寸。Ｓａ平台的主尺度参数见表１ｐｒ。
表１Ｓａ平台主尺度参数ｐｒ
Ｓａ平台采用１ｐｒ２根锚缆系泊，共分为三组，每一组包括四根锚缆，沿Ｓａ圆周方向均匀布置，ｐｒ
如图２１．所示．根锚缆的组合为：链一链，即连接在浮体的上部链段长度为８ｍ，尺寸为１６ｍ每一缆．０４ｍ的ＲＳ级别的无挡链，中部为２０ｍｌ的钢缆，尺寸为ｌ７５４００ａ．ｍｍ，连接锚基的下部链段长度为８ｍ，５
尺寸为１６４ｍｍ，级别ＲＳ４。锚缆的丰要性能参数见表２。
表２锚缆的主要性能参数
设计的Ｓａ平台主要用于干式采油，同时可以回接水下井口。该Ｓａ平台中心井可以容纳７根ｐｒｐｒ顼张紧管（ＴＴＲ）和两根钢悬链立管（ＣＳＲ）。为了考虑管系统的影响，在建立Ｓａ系统的总体ｐｒ模型时，对这两类立管都要进行模拟，以获得准确的计算结果。Ｓａ系泊系统的布置如图１示。ｐｒ所

海洋平台介绍

国际浮式生产储油卸油船（FPSO）发展态势:FPSO（Floating Production Storage and Offloading）浮式生产储油卸油船，它兼有生产、储油和卸油功能，油气生产装置系统复杂程度和价格远远高出同吨位油船，FPSO装置作为海洋油气开发系统的组成部分，一般与水下采油装置和穿梭油船组成一套完整的生产系统，是目前海洋工程船舶中的高技术产品。

韩国船企对FPSO建造具有较强规模效应。

如现代重工专门建有FPSO海洋项目生产厂，已交付了6艘大型FPSO；三星重工手中持有5艘大型FPSO订单；大宇造船海洋工程公司则是全球造船企业中建造海上油气勘探船最多的企业，2005年承接海洋项目设备订单计划指标是17亿美元。

据海事研究机构（DW）预计，未来5年内FPSO新增需求将会达到84座，投资额约为210亿美元。

FPSO主要技术结构表： FPSO主要技术结构FPSO主要结构功能系泊系统：主要将FPSO系泊于作业油田。

FPSO在海域作业时系泊系统多采用一个或多个锚点、一根或多根立管、一个浮式或固定式浮筒、一座转塔或骨架。

FPSO系泊方式有永久系泊和可解脱式系泊两种；船体部分：既可以按特定要求新建，也可以用油轮或驳船改装；生产设备：主要是采油和储油设备，以及油、气、水分离设备等；卸载系统：包括卷缆绞车、软管卷车等，用于连接和固定穿梭油轮，并将FPSO储存的原油卸入穿梭油轮。

其作业原理是通过海底输油管线把从海底开采出的原油传输到FPSO的船上进行处理，然后将处理后的原油储存在货油舱内，最后通过卸载系统输往穿梭油轮。

配套系统：在FPSO系统配置上，外输系统是其关键的配套系统。

FPSO主要优点随着海洋油气开发、生产向深海不断进入，FPSO与其它海洋钻井平台相比，优势明显，主要表现在以下四个方面：（1）生产系统投产快，投资低，若采用油船改装成FPSO，优势更为显著。

而且目前很容易找到船龄不高，工况适宜的大型油船。

Spar平台简述分析

一、Spar的总体结构
• • • • 上部组块主体结构立管系统系泊系统
Spar平台组件
2
上部组块（顶部甲板模块） ——平台生产和生活的中心
Spar平台的上部组块通常有2~4层矩形甲板结构组成，用来进行钻探、油井维修、产品处理或其他组合作业。 Spar平台一般设有油气处理设备、生活区、直升机甲板以及公共设施等，根据作业设计要求，也可以在顶层甲板上安装重型或轻型钻塔以及完成平台的钻探、完井和修井作业。
• 典型的Spar平台从上到下主要分为硬舱、中段、软舱。
4
• 平台主体从主体顶甲板至可变压载舱底部之间的部分为硬舱，它是一个大直径的圆柱体结构，中央井贯穿其中，设有固定浮舱和可变压载舱，为平台提供大部分浮力，并对平台浮态进行调整。 • 中段是指平台主体从可变压载舱底部至临时浮舱定甲板之间的部分，它是桁架结构，在桁架结构中设置2~4层垂挡板，以增加平台的附加质量并附加阻尼，提高稳性。 • 平台主体中段以下的部分是软舱，软舱主要设置固定压载舱，以此减低平台重心，同时为Spar平台自行竖立过程提供扶正力矩。 • 此外，主体外壳上还安装2~3列螺旋侧板结构，以减少平台的涡激振动，改善平台在涡流中的性能。
有较大的水平回复力，减小了平台的水平位移。具有较小的刚度，降低了缆绳的拉伸程度。缆绳的轴向刚度随轴向张力及里的作用时间而变化，容易偏移，分析起来比较复杂。缆绳容易打滑而产生蠕变，只能作为悬浮部分，而不能预放于海底，安装起来也很复杂。常用的合成材料有聚酯材料，聚酰胺材料，高模数聚乙烯材料三种。缆绳可以是螺旋状，平行股式和六股式。
2、稳定性能
• 与TLP平台不同， Spar平台的稳定性不是从系泊系统获得的，Spar平台的重心大大低于浮心，即使横摇和纵摇到最大角度， Spar平台也是个稳定系统。而TLP平台稳性主要由上部结构、张力腿和锚基等决定。

一种新型Spar平台结构方案设计

Key words: special-shaped curved box girder bridge; lateral spacing of supports; MIDAS/FEA; support reaction force;
optimization

1
新层出不穷，作业水深更加深远。我国积极推进深海
开发技术，深海油气开发装备技术水平不断提高，自
主设计建造新型深海油气开发装备的能力不断增
Spar 平台结构分析
国际上 Spar 平台已发展了三代，分别为：传统式
Spar 平台、桁架式 Spar 平台和多柱式 Spar 平台。
传统式 Spar 平台的结构由顶部模块、主体结构、
中段圆柱结构，桁架上下设置多层垂荡板［3］。桁架结
局限性，设计一种新型 Spar 平台。该新型 Spar 平台不
式 Spar 平台中段结构采用空间桁架结构，代替原来的
需要拖船拖动的情况下实现自航。所以，本文首先分
构减小了水平方向的运动，垂荡板的设置减少了与波
基金项目：江苏省大学生创新训练项目；项目名称：新型 Spar 平台结构设计与模型制作；项目编号：
internal force of beam body is studied in this paper to determine the optimal lateral distance, which provides reference
for the similar engineering design.
the spatial model of the box girder bridge with special- shaped curve is established by MIDAS/FEA software. The

SPAR平台主体结构概要建造方案

SPAR平台主体结构概要建造方案1.引言SPAR平台是一种用于深海石油开采、生产、处理加工和储存的平台结构形式，由于该平台具有稳定性能好、运动特性优良、可以应用于深水作业、建造成本相对较低等特点，SPAR 平台已经成为最有发展潜力的平台形式之一，目前已经有十几座SPAR平台在墨西哥湾成功使用。

随着国家对南海深水海域油气资源开发力度的加大以及南海海洋环境和墨西哥湾相似等因素，SPAR平台有望成为南海深海作业平台的首选形式。

第一座SPAR平台产生于上世纪90年代中期，经过十几年的发展，目前已经发展到第三代产品。

SPAR 平台主要由平台上部模块、主体结构、立管系统以及系泊系统四部分组成。

本文以国家863计划海洋技术领域“新型深水Spar平台、TLP平台概念设计与关键技术”课题中的新型深水SPAR平台为典型产品，针对其特点，概略阐述其总体建造方法，主要包括以下几个方面：◆结构总体建造方法◆关键结构建造方法◆装配合拢流程◆拖移下水方法2.结构总体建造方法新型SPAR平台结构是在第三代Cell Spar的基础上发展而成的，它的结构形式复杂，形状特殊，尺度大，节点多且复杂，必须要借助于先进的结构总体建造技术，才能够解决建造中的许多难题。

该平台主体结构主要包括如下几部分：上部硬舱圆筒结构（1个中央圆筒和8个水线面以下的外围圆筒）、中部连接舱桁架结构、下部软舱结构。

该平台的主要特征：平台形式：TCell Spar3；平台主体构成：硬舱、连接舱和软舱；该平台主要尺寸及物量：中央圆柱直径：16m；中央井尺寸：8*8m；环绕圆柱直径和数量：10m*8；硬舱高度：80m；连接舱高度：80.44m；软舱尺寸：37.8*37.8*13m；垂荡板尺寸：37.8*37.8；作业水深：1500m；预估重量：18150吨。

2.1总体建造方法概述根据该平台的结构特点，如果按照常规的坞内建造或船台建造的方法，不仅对建造资源的依存度很大，而且漂浮或下水非常困难，考虑到国内船厂的现有资源，我们认为该平台应当采用卧式合拢，拖移下水的平地建造法。

Spar平台(深水浮筒平台)专题

Spar平台（深水浮筒平台）专题Spar平台（深水浮筒平台）属于顺应式平台的范畴，被广泛应用于人类开发深海的事业中，担负着钻探、生产、海上原油处理、石油储藏和装卸等各种工作，成为当今世界深海石油开采的有力工具。

1961年，在北海海域建造的一座浮动式工具平台，主要用于海洋研究工作。

20 世纪70年代，Royal Dutch Shell公司又在北海的中等水深中建造了一座Brent Spar平台，用作石油的储藏和装卸中心。

不过，早期建造的Spar平台结构与当前深海油气开发使用的Spar平台相比还是有区别的。

一般来讲，现代 Spar平台都具有以下几个特征（如右图所示）：Spar平台示意图1. 现代Spar平台的主体是单圆柱结构，垂直悬浮于水中，特别适宜于深水作业，在深水环境中运动稳定、安全性良好。

Spar平台主体可分为几个部分，有的部分为全封闭式结构，有的部分为开放式结构，但各部分的横截面都具有相同的直径。

由于主体吃水很深，平台的垂荡和纵荡运动幅度很小，使得Spar平台能够安装刚性的垂直立管系统，承担钻探、生产和油气输出工作。

2. Spar平台的中心处开有中央井，中央井内装有独立的立管浮筒，具有良好的灵活性。

生产立管上与平台上体的控井和生产处理设施相连，向下则一直延伸到海底油井。

Spar平台的油气产品有两种输出方式，它既可以通过柔性输油管、SCR立管或顶紧张式立管将油气产品直接输送到海底管道系统，也可以将石油储藏在 Spar平台的主体中，然后用油轮将石油向岸上运输。

由于采用了缆索系泊系统固定，使得Spar平台十分便于拖航和安装，在原油田开发完后，可以拆除系泊系统，直接转移到下一个工作地点继续使用，特别适宜于在分布面广、出油点较为分散的海洋区域进行石油探采工作。

Spar PlatformsSpar Platforms, moored to the seabed like the TLP, but whereas the TLP has vertical tension tethers the Spar has more conventional mooring lines. Spars have been designed in three configurations: the "conventional" one‐piece cylindrical hull, the "truss spar" where the midsection is composed of truss elements connecting the upper buoyant hull (called a hard tank) with the bottom soft tank containing permanent ballast, and the "cell spar" which is built from multiple vertical cylinders. The Spar may be more economical to build for small and medium sized rigs than the TLP, and has more inherent stability than a TLP since it has a large counterweight at the bottom and does not depend on the mooring to hold it upright. It also has the ability, by use of chain‐jacks attached to the mooring lines, to move horizontally over the oil field.The first Spar was Kerr‐McGee's Neptune, which is a floating production facility anchored in1,930 feet (588 m) in the Gulf of Mexico. Dominion Oil's Devil's Tower is located in 5,610 feet (1,710 m) of water, in the Gulf of Mexico, and is the world's deepest spar. The first (and only) cell spar is Kerr‐McGee's Red Hawk.sparOil and gas exploration in deep water has accelerated the need of ocean structures suitable for these depths. A spar platform is such a compliant floating structure used for deep water for the drilling, production, processing and storage of ocean deposits. This paper gives a review on the technical development of spar platform, including the research on dynamic response, mooring system, fatigue and coupled analysis and the design of heave plate and strake configuration.深海油气资源的大量开发加速了对适应深水环境的平台结构物的需求。

spar平台的发展现状及未来发展趋势

SPAR平台的发展现状及未来发展趋势一：前言在过去的二十年中，人们对石油的需求量急剧增长。

随着陆上石油资源日趋枯竭,海洋石油成为人类重要的能源来源之一,已探明的海洋石油储量80 %上在水深500m 以内,除了少数海域外,大部分地区的近海油气资源已日趋减少,向深海开发油气已成必然趋势,深海平台技术也成为国际海洋工程界的一个热点。

许多新型适应深海海洋环境的平台结构不断涌现,如顺应式平台、张力腿平台、浮式生产储油装置、SPAR 平台等。

与其它平台技术相比，SPAR平台具有以下特点：1.可以应用于深达3000m水深处的石油生产。

2.具有较大的有效载荷。

3.由于其浮心高于重心，因此能保证无条件稳定。

4.可以低成本储藏石油。

5.壳体可以是钢结构或水泥结构。

6.系泊系统的建造，操纵和定位较为容易。

正因为SPAR平台具有上述特点，它能很好地满足深度为500m至3000m水域中的石油生产及储藏，已经逐渐变为最具吸引力和最有发展潜力的平台形式之一。

二：SPAR平台的发展现状SPAR平台应用于海洋开发已经超过30年的历史，但在1987年以前，SPAR平台主要是作为辅助系统而不是直接的生产系统。

到目前为止SPAR平台已经发展到第三代..1.传统SPAR平台(Classic Spar)30年前就在海洋工程中得到应用的SPAR平台那时只是一种储油和卸油的浮筒。

l987年,Edward E. Horton在柱形浮标和张力腿平台概念的基础上提出一种用于深水的生产平台,即单柱平台。

这种设想于1996年被应用于墨西哥。

传统SPAR平台的主体是一个大直径、大吃水的具有规则外形的浮式柱状结构。

其中水线以下部分为密封空心体，用以提供浮力,称为浮力舱,舱底部一般装压载水或用以储油（柱内可储油也成为Spar平台的显著优点),中部由锚链呈悬链线状锚泊于海底。

世界上第一座传统型SPAR平台是于1996年建成的Neptune平台。

2.桁架式SPAR平台(Truss SPAR)第二代的桁架式SPAR平台的概念是Deep Oil Technology (DOT)公司和Spar International公司从1996年起经过大量的工作,历时5年后提出的,并于2000年2月份第一次应用于Nansen/Boomvang油田。

SPAR研究现状及发展展望

SPAR研究现状及开展展望随着陆上石油资源日趋枯竭,海洋石油成为人类重要的能源来源之一,已探明的海洋石油储量80 %上在水深500m 以内,除了少数海域外,大局部地区的近海油气资源已日趋减少,向深海开发油气已成必然趋势,深海平台技术也成为国际海洋工程界的一个热点。

许多新型适应深海海洋环境的平台结构不断涌现,如顺应式平台、张力腿平台、浮式生产储油装置、Spar 平台等。

Spar 平台由于其灵活性好、建造本钱相对较低、运动性能优良,在各种深海采油平台中脱颖而出。

南海海域是世界四大油气聚集地之一,石油可采量约为100 亿t ,占我国油气资源总量的1/ 3 ,而其中70 %蕴藏于深水。

我国海洋石油目前的开发水深仅仅在200m 水深范围,深海平台技术与先进国家存在较大差距。

目前我国正积极致力于适宜南海环境的深海采油平台结构的研究,由于南海环境与墨西哥环境的相似,以及Spar 平台在墨西哥湾的成功应用,Spar 平台成为南海深海采油平台首选形式之一。

1 Spar平台简介1.1 Spar 平台开展回忆当前世界上在役和在建的Spar平台可分为三代，按其开展的时间顺序排列分别是：Classic Spar、Truss Spar和Cell Spar。

Spar 平台在1987 年之前被作为浮标、海洋科研站、海上通信中转站、海上装卸和仓储中心等辅助系统使用。

1987 年Edward E. Horton 设计了一种特别适合深水作业环境Spar 平台,被公认为现代Spar 生产平台的鼻祖。

1996 年,Kerr O McGee 公司的Neptune Classic Spar〔经典式〕建成并投产,完成了Spar 从设计构思向实际生产的转变。

随后在1998 年和1999 年Genesis Classic Spar 和Hoover Classic Spar 相继建成投产。

2001 年,Classic Spar Deep Oil Technology (DOT) 公司和Spar International 经过大量研究工作,提出桁架式Spar ——Truss Spar〔构架式〕的概念,并应用于Nansen/Boomvang 油田。

spar platform ppt的讲稿

国外历史：1961年，北海海域建造的一座浮动式工具平台，主要用于海洋研究工作。

20世纪70年代，北海的中等水深中建造了一座Brent spar平台，用作石油的储藏和装卸中心1987 年, Edward E. Horton 设计了一种专用于深海钻探和采油工作的Spar 平台, 并以此申请了技术专利, 之后, Spar 平台才开始正式应用于海上采油领域.1998年9月，世界上第一座spar平台Neptune spar海王星就经历了两次台风的考验，其中最大的一次乔治台风引起的巨浪高达9.75m，稳定风速为78kn。

结果，在台风中平台运动响应的实际记录比事先预计的响应还要稍小一些，整个平台安然无恙，表现出了很好的安全性。

国内现状2010年10月15日，由中船重工民船研发中心牵头，中国船舶重工集团公司第七0二研究所、中国石油集团海洋工程有限公司、天津大学和上海交通大学参研的高技术船舶科研计划“立柱式生产平台(SPAR)关键设计技术研究”项目顺利通过了工业和信息化部装备工业司组织的研制任务书评审。

Spar种类海王星是世界上第一座spar平台。

其建造后显示了良好的性能，后续又建造了创世纪和戴安娜 spar。

创世纪 Genesis Spar 安装了一座钻探深度可达7 620 m 的全装钻塔, 具备自行钻探的能力, 是世界上第1 座钻探和采油Spar 平台Classic spar的缺点：Classic spar的中段很长，半径也很大，建造时要消耗大量的钢材。

减少了有效载荷，其主要作用仅仅是控制结构载荷以及保护立管，经济性较差。

为了克服这些缺点, 人们设计出了新型的Truss Spar。

Truss Spar 的主要特点是中段为X 型空间梁桁架结构, 与传统的导管架相似。

用桁架代替中段的圆柱可降低钢材重量, 这对于像Spar 这样的浮式平台是极其重要的。

另外, 这种结构可显著地减少海流载荷, 降低系泊张力。

由于桁架都是空心的，在平时的使用中也可以提供浮力。

Spar平台上部设施和设备总体布置

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本文简单叙述了深水Ｓａ平台的发展历程，简要介绍了Ｓａ平台的结构组成及平台功能。在此ｐｒｐｒ
基础上研究了平台上部设施、设备的布置，轴线间距以及硬舱直径的确定等。
１Ｓａ平台概述ｐｒ
１１Ｓａ平台的发展历程．ｐｒ
根据布置要求，中层甲板主要布置有电气房间，电站。井口区南北两侧布置有管汇，海水泵布置
在井槽东侧，平台西侧布置有干气压缩机和湿气压缩机。
在下层甲板主要布置各种主、辅助工艺设备。总布置如图４６所示。－
间的距离。这样四个轴线的位置初步确定了。两个横向轴线与两个纵向轴线的４个交叉点要坐落在硬舱的壁上，即４个点在硬舱的圆周上，便可以初步确定出硬舱的直径。
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学术论文
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收稿Ｈ期：２１．５０；修改稿收稿日期：２１．５３０２０．２０２０．０
５３卷
增刊１
黄冬云，等：Ｓａ平台１设施和设备总体布置ｐｒ二部

SPAR平台立管系统设计分析

SPAR平台立管系统设计分析SPAR平台是现代海洋工程中常用的一种油气生产平台类型，具有结构简单、施工方便、维护便捷等特点。

SPAR平台采用立管系统进行油气生产，立管系统设计合理与否对平台的运行稳定性和生产效率有着重要影响。

下面将对SPAR平台立管系统的设计进行分析。

SPAR平台立管系统主要包括上行管、下行管、补给管、处理管等若干部分，其中上行管是从井口向生产平台传输原油和天然气的管道，下行管是从处理装置向水下井口传输能源的管道，补给管主要用于向SPAR平台提供水、电等资源，处理管用于对原油和天然气进行处理。

在设计SPAR平台立管系统时，需要考虑以下几个方面。

首先，立管系统的布局应合理。

SPAR平台一般采用单立管或双立管系统，单立管系统适用于水深较浅的情况，双立管系统适用于水深较深的情况。

在选择立管系统布局时，需要考虑到海洋环境、生产工艺、维护保养等因素，保证生产平台的安全和高效运行。

其次，立管系统的材料和工艺应具备耐腐蚀、高强度等特点。

SPAR 平台位于海洋环境中，受到海水、海风、海浪等多种环境因素的影响，因此立管系统的材料必须具备良好的耐腐蚀性能，能够长期在恶劣环境条件下保持稳定运行。

此外，立管系统的工艺应当具备高强度、耐压等特点，以确保管道在运行过程中不发生泄漏或断裂等情况。

再次，立管系统的尺寸和布设应根据实际情况进行合理设计。

立管系统的尺寸应能够满足油气生产的需求，同时保证垂直交错布设，减少系统的阻力损失，提高油气的产量和生产效率。

此外，立管系统的布设应符合安全规范，避免管线之间的相互干扰，确保生产平台的安全运行。

最后，立管系统的监测和维护应及时有效。

SPAR平台立管系统在运行过程中可能会受到海洋环境、腐蚀、水合物等因素的影响，因此需要进行定期检查和维护，及时发现和解决问题，确保立管系统的稳定运行。

此外，还需要配备相应的监测设备，对立管系统进行实时监测，及时应对突发情况，保证生产平台的安全性和可靠性。

一种具有储油功能的SPAR平台

一种具有储油功能的SPAR平台SPAR（Single Point Anchor Reservoir）平台是一种具有储油功能的海洋浮式平台，广泛用于海上油气生产。

它是一种多功能的浮式结构，集储油、生产、注水、电力供应等功能于一身。

SPAR平台是一种比传统海洋浮式生产平台更先进的技术，其独特的设计理念和结构使其在深海环境中可以更为稳定地运行。

SPAR平台的外部结构呈圆柱形，底部有一个球形浮体，在海洋中嵌入一根垂直的钢管，支撑着平台的上部结构，因此可以在风浪较大的海域稳定运行。

平台上方设有生产平台，用于连接油井和天然气井，进行油气生产作业；平台下方设有储油仓，用于储存产出的原油和天然气，以便后续的输送和加工处理。

SPAR平台的储油功能是其最重要的特点之一，通过将储油仓安置在平台下方，可以有效地减小平台的重心，提高平台的稳定性。

储油仓的设计采用双壳结构，内壳为贮存原油和天然气，外壳为防护层，用于防止泄漏和污染海洋环境。

储油仓还配备有管道系统、自控系统和泵站等设施，以确保输送和储存油气的安全和高效运行。

在油气生产作业中，产出的原油和天然气首先会经过处理装置进行初步处理，然后通过管道输送至储油仓，存储在储油仓内。

当天然气或原油需要输送至岸上或其他设施时，平台上的泵站将启动，将油气通过管道输送至目的地。

储油仓还可以根据需要进行搅拌、降温、分离等处理，以确保存储的油气质量。

除了储油功能，SPAR平台还具有其他重要功能，如电力供应、水处理、人员居住等。

平台上配备有发电机组、水处理装置、食堂、办公室、生活设施等设施，以满足人员在海上生产作业中的需求。

平台还配备有紧急救援设施、通信系统、监控系统等设施，以确保平台的安全运行。

总的来说，SPAR平台是一种先进的海洋浮式生产平台，具有储油功能、生产功能、供水功能等多种功能。

其独特的设计理念和结构使其在深海环境中可以更为稳定地运行，为海上油气勘探和生产提供了重要支持。

随着海上油气资源的开发利用不断扩大，SPAR平台将在未来发挥越来越重要的作用，成为海洋浮式生产平台的主流技术。

spar平台综述

32505
2903 11340
15613
5987 15377
24040
ABS ABS
ABS
1996 1999
1999
Classic Classic
Classic
Nansen Boomvang Horn Mountain Medusa Gunnison Devil Tower Holstein Mad Dog
4、系泊系统/立管系统的作用与影响系泊系统提供Spar平台部分自由度的恢复力,随着水深的增加,系泊系统由悬链线锚链发展为半张紧式和张紧式系泊缆。 Spar平台的立管系统也随水深的不同而有顶张力立管和钢悬链线立管等不同立管系统。顶张力立管位于Spar平台的中央井中,而钢悬链线立管悬挂在甲板外侧。因此,对平台的运动具有不同程度的影响。其影响也具有复杂的非线性，也是Spar平台研究的关键问题。
立柱式平台（ SPAR ）
一、SPAR平台概况二、SPAR平台典型整体组成三、三代SPAR平台的发展四、关键技术研究现状五、中国南海应用前景分析
一、Spar平台概况
随着人类开发海洋的步伐逐渐迈向深海海域，涌现出了很多新型的浮动式海洋平台，Spar平台就是其中之一。Spar平台也属于顺应式的范畴。20世纪80年代以来，Spar平台被广泛应用于人类开发深海的事业中，担负了钻探、生产、海上原油处理、石油储藏和装卸等各种工作。 Spar平台由于其经济性和稳定性优于其他浮式平台,在经过短暂的二十几年来的发展中,已经开发出三代类型，分别为经典式(Classic Spar)、桁架式(Truss Spar)和分简集束式(Ce1l Spar)。根据0ffshore的统计：截至2010年5月．全球共有17 座Spar平台，并且其中l6座在美国墨西哥湾运营,只有l座 (Kikeh)在马来西亚。Spar也被很多石油公司视为下一代深水平台的发展方向。

SPAR 平台

Classic spar
• 软舱(soft tanks)Spar 平台主体在中段以下的部分称为软舱。 • Spar 平台的压载大部分由软舱提供。软舱中的舱室分为固定压载舱和临时浮舱。
Truss spar
桁架结构：
• 是一个类似于导管架(jacket)结构的空
间钢架，同传统 Spar 的金属圆柱中部
结构相比，可以节省 50％的钢材。 • 通常由无内倾立腿，水平撑杆，斜杆和垂荡板(Heave plate)组成。桁架中的管状部件在整个 Spar 的使用过程中均产生浮力。 • 垂荡板通常由带支架(Girders)的刚性金属结构组成，通常水平撑杆支撑，
通过增加垂直和正交的撑杆来减少垂
荡板之间的跨距。
• 硬舱：主体顶甲板至可变压载舱底部之间的部分称为硬舱。 • 硬舱位于主体的上部，是整个 spar 平台系统的主要浮力来源。这部分中的舱室分为固定浮舱和可变压载舱。在靠近水线面处的浮舱外层还布置有双层防水壁结构，在平台撞击损坏时能够起到保护浮舱的屏障作用。
Classic spar
• 中段(midsection)：可变压载舱底部至临时浮舱顶甲板之间的部分称为中段。 • 其功能是刚性连接 spar 平台主体硬舱和软舱，并且保护中央井中的立管系统不受海流力的影响。 • 中段部分最主要的两个结构是外壳体和内壳体，外壳体位于主体的最外侧，负责保护主体内的舱室，贯穿整个中段部分，这就是平台的储油舱。 • 另外，spar 平台的系泊索与平台主体的连接点也位于中段，中段的主体外侧装有定滑轮结构的导缆器。
Classic spar
• Classic spar：是一个在水中垂直悬浮的圆柱体，整体直径较大，主体尺度一般都在 100m 以上，重心位于水线面以下很深的位置。庞大的主体内部采用垂直隔水舱壁和水平甲板分隔成多层多舱结构，并具有各自的功能。 • 分为：硬舱、中段和软舱。

Spar平台简述总结

6
• Spar平台的立管系统主要由生产立管、钻探立管、输出立管以及输送管线等部分组成。 • 由于Spar的垂荡运动很小，不仅可以支持顶部张紧立管（Ten Tension Riser），还可以使每个立管通过自带的浮力罐（buoyancy can）或甲板上的张紧器提供张力支持。浮力罐从接近水表面一直延伸到水下一定深度，甚至超出硬舱底部。 • 在中央井内部，由弹簧导向承座提供这些浮罐的横向支持。 • 柔性海底管线（包括柔性输出立管），可以附着在Spar的硬舱和软舱的外部，也可以通过导向管拉进桁架内部，继而进入到硬舱的中心井中。
Fiber Rope Construction
二、Spar平台的优点
• 与其他浮体结构相比，Spar平台具有很好的稳定性和较好的运动特性。 • 与其他海洋采油平台相比，Spar平台具有三大优势。
• 特别适宜于深水作业，在深水环境中运动稳定、安全性良好。在系泊系统和主体浮力控制的作用下，Spar平台相应的六个自由度上的运动固有周期都远离常见的海洋能量集中频带，显示了良好的运动性能。以Classic Spar为例，其典型的固有周期纵横荡为300~500s ，纵横摇为50~100s，垂荡为30s。在Spar平台投入正式生产的十六年间，六座在役平台经历了各种恶劣的海况，还从未发生过重大的安全事故。例如，1998年9月，世界上的第一座Spar平台—— Neptune Spar就经历了两次台风的考验，其中最大的一次Georges 号台风引起的巨浪高达9.75米，稳定风速为78kn，结果，在台风中对平台运动响应的实际记录比实现预计的响应还要稍小些，整个平台安然无恙，表现出来很好的安全性。 • 灵活性好。由于采用了缆索系泊系统固定，使得Spar平台十分便于拖航和安装，在原油田开发完后，可以拆除系泊系统，直接转移到下一个工作地点继续使用，特别适宜于在分布面广，出油点较为分散的海洋，区域进行石油探采工作。另外，Spar平台动态定位比较方便，即便是处于下桩状态，也可以通过调节系泊索的长度，来使水平面上的一定范围内移动，保证在设计位置上。 • 经济性好。与固定式平台相比，Spar平台由于采用了系泊索固定，其造价不会随着水深的增加而急剧提高。

SPAR平台发展与趋势

国外SPAR平台发展现状与趋势研究综述摘要：近些年来，国外海洋油气资源开发的步伐已经逐步迈向深水，很多新型海洋平台被不断开发出来并投入深水钻井和采油作业，立柱式生产平台（SPAR）就是近年发展起来的应用于深水的浮式平台之一，国内对SPAR平台设计和关键技术的研究还处于起步阶段。

本文对国外现有17座SPAR平台的发展现状进行综述，对SPAR平台的发展、整体组成和主要特点进行了研究，介绍了SPAR平台的作业海域、作业水深、平台尺度等关键技术参数，对平台上部组块的功能和配置进行了对比分析。

通过分析明确了当前国外SPAR平台的发展现状与趋势，以期能够对国内相关项目的开展起到借鉴和指导作用。

关键词：立柱式生产平台；深水；上部组块；关键技术参数一、概述随着人类开发海洋的步伐逐渐迈向深海海域，很多新型的海洋平台被不断开发出来并投入深水钻井和采油作业，SPAR平台就是近年发展起来的应用于深海的浮式平台之一。

自20世纪90年代以来，SPAR平台被应用于人类开发深海油气资源作业中，担负了钻探、生产、海上原油处理、石油储藏和装卸等各种工作，被很多石油公司视为下一代深水平台的发展方向之一。

目前世界上常用的深水生产装备有FPSO、半潜式生产平台、SPAR、TLP等。

SPAR平台相较于其它深水浮式生产平台，具有稳性好，运动性能更优的特点。

SPAR是一种深吃水平台，因其重心位于浮心下方而具有恒稳性，恶劣海洋环境条件下安全性具有无可比拟的优势。

由于吃水深、水线面积小，SPAR 平台的垂荡运动比半潜式平台小，与张力腿平台相当，在系泊系统和主体浮力控制下，具有良好的运动特性，特别是垂荡运动和漂移小，适合于深水锚泊定位，对系泊系统和立管的相关技术要求相对较低，工程成本具有明显优势。

特别因其优秀的运动性能，使SPAR成为目前主要的适用深水干式井口作业的浮式平台，可大大降低运营周期内的维护费用，深受业主青睐，具有非常好的市场应用前景。

目前世界上建成的SPAR平台有三种类型，按出现的时间顺序分别是：传统型（Classic SPAR）、桁架型（Truss SPAR）、蜂巢型（Cell SPAR），如图1所示。

Spar平台建造的滑道承载力分析

９２
中
国
造
船
学术论文
图１三代Ｓａ结构对比图ｐｒ
２主要数据参数
本文主要是以ＴｕｓＳａ平台（ｒｓｐｒ总长约为１０８ｍ，硬舱直径为３ｍ，总重量约为１４０）为例，０２０ｔ
以４滑道（３０３００滑道）为分析目标，对滑道承载力进行计算分析，三维模型如图２所长４ｍ，００ｔ
优势成为其中的佼佼者。Ｓａ平台工程造价低，结构安全性好，是世界上深海油气开采的主力平台类ｐｒ型之一［。目前，已有近２ ” ０座Ｓａ平台投入使用，安全运行多年，具有良好的可靠性。国内目前还ｐｒ
没有Ｓａ平台的相关建造经验，文以青岛场地为例，对Ｓａ平台建造的滑道承载力进行分析研究。ｐｒ本ｐｒ
硬舱靠近码头前沿，滑靴编号由右向左依次为Ｏ１到２，摆放位置如图３所示。此工况下，主要对建６
造区域滑道的强度进行校核。
５２卷
增刊２
王
阔，等：Ｓａ台建造的滑道承载力分析ｐｒ
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图３Ｓａ平台滑道建造示意图ｐｒ
体结构较长、体积较大、重量分布不均，使其在建造方面与传统的导管架建造有着典型的区别。国外公司
对￣Ｓａ平台已积累了丰富的经验，国内在该方面研究尚处于起步阶段。于己建ｓａ平台，多采用滑道－ｐｒ经对ｐｒ