一种新型浮式平台——深水不倒翁平台的海上安装方法初步研究
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５ ４卷 增刊 １ ２ ０ １ ３年 １月
中 国 造 船 Ｓ Ｈ Ｉ Ｐ ＢＵ Ｉ Ｌ Ｄ Ｉ ＮＧ Ｏ Ｆ Ｃ ＨＩ Ｎ Ａ
Ｖｏ １ ． ５ ４ Ｓ ｐ ｅ ｃ ｉ ａ ｌ １
Ｊ ａ ｎ ． ２ ０１ ３
文章编号 ：１ ０ ０ ０ － ４ ８ ８ ２ （ ２ ０ １ ３ ） Ｓ Ｉ 一 ０ ０ ３ ６ — ０ ８
构和伸缩结构组成，它可视为在传统的深吃水环形浮箱半潜式平 台基础上， 通过伸缩立柱连接下部浮
５ ４卷
增刊 １
姜
哲 ，等 ：一种 新型浮 式平台～ 深水不倒翁平 台的海上安装方法初步研究
３ ７
箱（ Ｌ ｏ ｗｅ ｒ Ｔ ｉ ｅ ｒ Ｐ ｏ ｎ ｔ ｏ ｏ ｎ ，简 称 Ｌ Ｔ Ｐ ） ；Ｌ Ｔ Ｐ采 用 的是 正多 边形 结构 ，其 下 部设有 与其 连为 一体 的垂荡 板 ； 垂荡板 中间 开孔 ，使 油气 生产 立 管及 钻井 立管 从 中穿过 。系泊 系统 采用 传统 锚泊 方式 ，采用 链． 缆． 链 三 段 组合 方式 。
组合 式 等 多种采 油方 式 。
（ ３ ）甲板与下部浮体可在码头组装和调试，实现整体拖航 ， 有效降低平台海上施工时间和成本 ，
同时也 降低 了海 上 安装 的作 业风 险 。 （ ４ ）采 用 多点 锚泊 定位 ，其 造价 对 水深增 加 不敏 感 ，可应 用 于深水 和超 深水 油气 田开 发 。 （ ５ ）ＤＴ Ｐ 平 台具 有 甲板 面积 大 ，装 载 能力 强等 特 点 ，既可 直接 支 持干 式 井 口，又 可 回接水 下湿
上部传统半潜式平台定义为主体结构，而伸缩立柱 、下部浮箱和垂荡板定义为伸缩结构 。 平台在
建造 、码头 安装 调试 和 拖航 过程 中，伸 缩 结构 通过 临 时连接 装置 与主 体 结构相 固定 ，主体 结构“ 坐” 在 Ｌ Ｔ Ｐ上 方 ，平 台整 体处 于折 叠状 态 ，甲板 可 以与 浮体 结构 作为 整体 实行 一体 拖航 ；当平 台到达 油 田现
一
种新型浮式平 台
深水不倒翁平 台的
海上安装方法初步研 究
姜 哲 ，谢 彬，谢文会
（ 海洋 石油工程股份有 限公 司，北京 １ ０ ０ ０ ２ ７ ）
摘
Biblioteka Baidu
要
论 文介绍 了一种新型浮式平台概念——深水不倒翁平 （ Ｄ Ｔ Ｐ ） ， 并针 对其 结构型 式的特殊性开展 了 海上 安装方法的研 究。Ｄ Ｔ Ｐ 平 台具有无条件稳性特性 ，可应用 于深水 与超深水 ，可实现 甲 板 与下部 浮体 在码头 靠泊状 态下的整体 安装和调试 ，实现整体 拖航，可支持干式、湿式或干式与湿式组合等多种采 油形 式。论
文介绍了 Ｄ Ｔ Ｐ 概念的结构型式和性能特点，针对其海上安装方法进行研究，包括：（ １ ） 总体安装方案；（ ２ ） 安
装 稳性分析 ；（ ３ ） 关键节点 的连接方案。
关 键 词：深水不倒翁平台；海上安装；总体安装方案；安装稳性
０ 引 言
随着 浅海 石油天 然气 资源 勘探开 发 日益 饱 和 ，石 油勘探 开发 已稳步 向深 水进 军 。中国南海 具有丰 富 的石油 和天 然气 资源 ，石油 地质储 量约 为 ２ ３ ０ ￣３ ０ ０亿 吨 ， 占我 国油气 总 资源量 的三分 之一 ，而其 中７ ０ ％蕴 藏于深 水 区域 ，深 水 油气必 将成 为我 国油气 储量重 要 的增长 点 。然而 ，由于南海 的特 殊环境
条件 以及 国内技术和装备的现状，给南海油气 田的开发带来了很大挑战：①南海地区夏季台风频繁、 冬季季风不断、存在沙坡、沙脊和内波流等特征 ，使得南海深水开发呈现高风险的特点； ②南海深水 油 田分布离岸距离远、 缺乏必要的依托设施和保障基地 ， 大大增加了开发的难度和综合成本； ⑨深水
区域适 宜海 上施工 作业 的气 候窗 口有 限 ，深 水海上 施工 作业风 险大 ，且 投入 高 ；④ 国 内深水海 洋工程 装 备研 发制 造起步 晚 ，能在 深水作 业 的钻井 船 、深 水施 工作 业船和 其他 辅助支 持船 还很 少 ，调 用一艘 深 水作 业船 需要很 高 的成本 和较长 的动 复员 周期 。 因此 ，为了使海 洋平 台 型式更 好地适 应南 海 的特 点，在 分析 总结 了 国外 深水浮 式平 台概念 技术 的 特 点及发 展趋 势 的基础 上［ １ ，针对 南海 深 水环 境条件 、油气 田离 岸距 离远 、依 托设 施缺 乏等特 点 ， 结合 国 内现 有施 工装 备能力 ，从提高 平 台安全性 、降低 工程综 合成 本 、有效保 障平 台稳性 、改善平 台 运 动性 能 出发 ，通 过 自主创新 ，发 明 了一 种可采 用干 式采 油树 的新型 深水浮 式平 台概 念— — 深水 不倒 翁平台 （ Ｄｅ ｅ ｐ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｔ ｕ ｍｂ ｌ ｅ ｒ ｐ ｌ ａ ｔ ｆ ｏ ｒ ｍ，简称 Ｄ Ｔ Ｐ ），该新 型深 水浮式 平 台概 念 已经获 得 国家 发 明专利
场，通过调节压载 ，将伸缩结构下放至设计吃水位置，平台处于展开状态 。
由于采 用 了新 的结 构型 式 ，使得 Ｄ Ｔ Ｐ 平 台具有 以下特 点 ： （ １ ）安装 完成 后 ，平 台 具有 无条 件稳 性 ，增 强 了平 台抵 御恶 劣 环境 条件 和抗 风 险的 能力 ，提 高
了平 台的整 体安 全性 ，大 大 降低 了海 上作 业风 险 。 （ ２ ）平 台垂荡 运 动幅 度相 对 较 小 ，根据 油 田开 发模 式 的需要 ，本平 台可 采用 干式 、湿 式或 干湿
授权 （ 发 明专利 号 Ｚ Ｌ ２ ０ １ ０ １ ０ １ ９ ９ ３ ０ ８ ． ５ ）。
１ 深水不倒翁平 ￣（ Ｄ Ｔ Ｐ ’ ）
１ ． １ 结 构型 式和特 点
ＤＴ Ｐ平 台系统 由甲板 、浮 体 结构 、系泊系 统和 立管 系统组 成 ，如 图 １ 所示 。其浮 体 结构 由主 体结
中 国 造 船 Ｓ Ｈ Ｉ Ｐ ＢＵ Ｉ Ｌ Ｄ Ｉ ＮＧ Ｏ Ｆ Ｃ ＨＩ Ｎ Ａ
Ｖｏ １ ． ５ ４ Ｓ ｐ ｅ ｃ ｉ ａ ｌ １
Ｊ ａ ｎ ． ２ ０１ ３
文章编号 ：１ ０ ０ ０ － ４ ８ ８ ２ （ ２ ０ １ ３ ） Ｓ Ｉ 一 ０ ０ ３ ６ — ０ ８
构和伸缩结构组成，它可视为在传统的深吃水环形浮箱半潜式平 台基础上， 通过伸缩立柱连接下部浮
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增刊 １
姜
哲 ，等 ：一种 新型浮 式平台～ 深水不倒翁平 台的海上安装方法初步研究
３ ７
箱（ Ｌ ｏ ｗｅ ｒ Ｔ ｉ ｅ ｒ Ｐ ｏ ｎ ｔ ｏ ｏ ｎ ，简 称 Ｌ Ｔ Ｐ ） ；Ｌ Ｔ Ｐ采 用 的是 正多 边形 结构 ，其 下 部设有 与其 连为 一体 的垂荡 板 ； 垂荡板 中间 开孔 ，使 油气 生产 立 管及 钻井 立管 从 中穿过 。系泊 系统 采用 传统 锚泊 方式 ，采用 链． 缆． 链 三 段 组合 方式 。
组合 式 等 多种采 油方 式 。
（ ３ ）甲板与下部浮体可在码头组装和调试，实现整体拖航 ， 有效降低平台海上施工时间和成本 ，
同时也 降低 了海 上 安装 的作 业风 险 。 （ ４ ）采 用 多点 锚泊 定位 ，其 造价 对 水深增 加 不敏 感 ，可应 用 于深水 和超 深水 油气 田开 发 。 （ ５ ）ＤＴ Ｐ 平 台具 有 甲板 面积 大 ，装 载 能力 强等 特 点 ，既可 直接 支 持干 式 井 口，又 可 回接水 下湿
上部传统半潜式平台定义为主体结构，而伸缩立柱 、下部浮箱和垂荡板定义为伸缩结构 。 平台在
建造 、码头 安装 调试 和 拖航 过程 中，伸 缩 结构 通过 临 时连接 装置 与主 体 结构相 固定 ，主体 结构“ 坐” 在 Ｌ Ｔ Ｐ上 方 ，平 台整 体处 于折 叠状 态 ，甲板 可 以与 浮体 结构 作为 整体 实行 一体 拖航 ；当平 台到达 油 田现
一
种新型浮式平 台
深水不倒翁平 台的
海上安装方法初步研 究
姜 哲 ，谢 彬，谢文会
（ 海洋 石油工程股份有 限公 司，北京 １ ０ ０ ０ ２ ７ ）
摘
Biblioteka Baidu
要
论 文介绍 了一种新型浮式平台概念——深水不倒翁平 （ Ｄ Ｔ Ｐ ） ， 并针 对其 结构型 式的特殊性开展 了 海上 安装方法的研 究。Ｄ Ｔ Ｐ 平 台具有无条件稳性特性 ，可应用 于深水 与超深水 ，可实现 甲 板 与下部 浮体 在码头 靠泊状 态下的整体 安装和调试 ，实现整体 拖航，可支持干式、湿式或干式与湿式组合等多种采 油形 式。论
文介绍了 Ｄ Ｔ Ｐ 概念的结构型式和性能特点，针对其海上安装方法进行研究，包括：（ １ ） 总体安装方案；（ ２ ） 安
装 稳性分析 ；（ ３ ） 关键节点 的连接方案。
关 键 词：深水不倒翁平台；海上安装；总体安装方案；安装稳性
０ 引 言
随着 浅海 石油天 然气 资源 勘探开 发 日益 饱 和 ，石 油勘探 开发 已稳步 向深 水进 军 。中国南海 具有丰 富 的石油 和天 然气 资源 ，石油 地质储 量约 为 ２ ３ ０ ￣３ ０ ０亿 吨 ， 占我 国油气 总 资源量 的三分 之一 ，而其 中７ ０ ％蕴 藏于深 水 区域 ，深 水 油气必 将成 为我 国油气 储量重 要 的增长 点 。然而 ，由于南海 的特 殊环境
条件 以及 国内技术和装备的现状，给南海油气 田的开发带来了很大挑战：①南海地区夏季台风频繁、 冬季季风不断、存在沙坡、沙脊和内波流等特征 ，使得南海深水开发呈现高风险的特点； ②南海深水 油 田分布离岸距离远、 缺乏必要的依托设施和保障基地 ， 大大增加了开发的难度和综合成本； ⑨深水
区域适 宜海 上施工 作业 的气 候窗 口有 限 ，深 水海上 施工 作业风 险大 ，且 投入 高 ；④ 国 内深水海 洋工程 装 备研 发制 造起步 晚 ，能在 深水作 业 的钻井 船 、深 水施 工作 业船和 其他 辅助支 持船 还很 少 ，调 用一艘 深 水作 业船 需要很 高 的成本 和较长 的动 复员 周期 。 因此 ，为了使海 洋平 台 型式更 好地适 应南 海 的特 点，在 分析 总结 了 国外 深水浮 式平 台概念 技术 的 特 点及发 展趋 势 的基础 上［ １ ，针对 南海 深 水环 境条件 、油气 田离 岸距 离远 、依 托设 施缺 乏等特 点 ， 结合 国 内现 有施 工装 备能力 ，从提高 平 台安全性 、降低 工程综 合成 本 、有效保 障平 台稳性 、改善平 台 运 动性 能 出发 ，通 过 自主创新 ，发 明 了一 种可采 用干 式采 油树 的新型 深水浮 式平 台概 念— — 深水 不倒 翁平台 （ Ｄｅ ｅ ｐ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｔ ｕ ｍｂ ｌ ｅ ｒ ｐ ｌ ａ ｔ ｆ ｏ ｒ ｍ，简称 Ｄ Ｔ Ｐ ），该新 型深 水浮式 平 台概 念 已经获 得 国家 发 明专利
场，通过调节压载 ，将伸缩结构下放至设计吃水位置，平台处于展开状态 。
由于采 用 了新 的结 构型 式 ，使得 Ｄ Ｔ Ｐ 平 台具有 以下特 点 ： （ １ ）安装 完成 后 ，平 台 具有 无条 件稳 性 ，增 强 了平 台抵 御恶 劣 环境 条件 和抗 风 险的 能力 ，提 高
了平 台的整 体安 全性 ，大 大 降低 了海 上作 业风 险 。 （ ２ ）平 台垂荡 运 动幅 度相 对 较 小 ，根据 油 田开 发模 式 的需要 ，本平 台可 采用 干式 、湿 式或 干湿
授权 （ 发 明专利 号 Ｚ Ｌ ２ ０ １ ０ １ ０ １ ９ ９ ３ ０ ８ ． ５ ）。
１ 深水不倒翁平 ￣（ Ｄ Ｔ Ｐ ’ ）
１ ． １ 结 构型 式和特 点
ＤＴ Ｐ平 台系统 由甲板 、浮 体 结构 、系泊系 统和 立管 系统组 成 ，如 图 １ 所示 。其浮 体 结构 由主 体结