半潛式平臺的案例
非對稱半潛式起重平臺系泊系統特性研究
摘要: 針對一個具有非對稱下浮體結構的新型半潛式起重平臺，基于三維勢流理論，采用水動力計算軟件Aqwa，根據系泊系統設計標準，對該平臺的懸鏈式系泊系統進行布置并進行3h時域系泊模擬。考慮3種不同的風浪流海況，研究此平臺的系泊系統特性。研究發現8根系泊纜方案較12根系泊纜方案更為經濟且能滿足性能要求，最后針對8根系泊纜方案選取了5種懸鏈松弛度，對比找出最佳松弛度，發現最佳松弛度為7.5。
關鍵詞：非對稱半潛式起重平臺；勢流理論；系泊系統；懸鏈松弛度
0 引言
半潛式平臺擁有優良的運動性能，在海上石油勘探、開采方面得到了廣泛的應用[1–2]，半潛式起重支持平臺在海上石油開發過程中有著不可替代的作用[3]。
本文研究的新型半潛式起重平臺（非對稱）（見圖1），與傳統的半潛平臺結構上有很大區別。結構關于中縱剖面非對稱，2臺起重機同時安裝在大浮筒一側，雙機同時作業時能有效靈活地調節起重平臺與被安裝平臺的距離，顯著提升作業效率。箱型上層單元主要是居住單元，艙室可容納750人[4]。平臺總排水量58206t，主浮筒長為137.75m，寬19.5m，高12m；副浮筒長為122m，寬13.5m，高12m。與之相對應的，主支柱長為22.5m，寬19.5m，高18m；支腿支柱長為16.5m，寬13.5m，高18m。箱型上層船體總長為81m，寬81m，高12.8m。平臺的具體主尺度參數如表1所示。
半潛式平臺系泊系統特性研究對于平臺及系泊的結構設計和性能優化具有重要意義。因為時域迭代的方法計算時間較長，為了做到平衡精度和效率，文獻[5–8]提出了一些有效的完全耦合計算方法。
展開 這艘撤單平臺交付～Northern Drilling將提前接收一座半潛式鉆井平臺
挪威船東John Fredriksen旗下鉆井公司Northern Drilling決定提前接收一座現代重工建造的半潛式鉆井平臺“West Mira”號，從而滿足租船合同要求。
去年6月，Northern Drilling與Wintershall簽署了“West Mira”號的租船合同，用于在Wintershall的Nova油田進行6口油井的鉆井工作，合同將從2020年3月開始。然而，近期，Northern Drilling宣布，Wintershall確認執行備選租約，從而將租船合同的開始實際提前到2019年第四季度。
如果Wintershall選擇執行租船合同中所有的前期備選租約，租船合同的實際開始時間將會提前至2019年第三季度。
受此影響，Northern Drilling將提前從現代重工接收“West Mira”號，目前這座半潛式鉆井平臺的交付時間已經調整至2018年12月初。
Northern Drilling介紹稱，“WestMira”號將成為世界上第一座配備低排放混合動力裝置的現代化鉆井平臺。將電池集成在鉆井平臺上的供電和配電系統中，預計能夠顯著降低燃料消耗、二氧化碳和硫氧化物排放。
Northern Drilling在2017年以3.65億美元的價格收購新建半潛式鉆井平臺“West Mira”號。這座半潛式鉆井平臺原本由Seadrill在現代三湖重工下單訂造，之后遭到撤單，最初造價約為5.68億美元。
展開 學術論文|面向深遠海的新型海上風力機浮式平臺水動力性能研究
圖3 考慮結構全耦合效應的計算流程圖
04
結果與分析
以目前應用最為廣泛的半潛式平臺作為衡量基準，給出了新型浮式平臺和單柱式平臺相對于半潛式平臺在各項指標上的優化程度(單位：%)，如圖4所示。由圖可知：相較于半潛式平臺，新型浮式平臺能夠在降低結構耗材的前提下同時提升各項水動力性能指標的優化程度。例如：新型浮式平臺優化了半潛式平臺易受波浪載荷影響的缺點，降低了一階波浪力；在保持平動附加質量與半潛式平臺較為接近的同時，明顯提高搖動方向附加質量；新型浮式平臺各向輻射阻尼均維持在較優水準，提升了垂蕩與縱搖/橫搖輻射阻尼；此外，新型浮式平臺垂蕩、縱搖/橫搖響應幅值算子明顯小于另外2種平臺，優化了該方向運動響應。
單柱式平臺相對于半潛式和本文新平臺的顯著優點是對結構耗材量帶來的材料成本優勢，但其伴隨而來的運輸成本仍居高不下。更為重要的是，單柱式平臺在多項水動力性能的對比上，優化幅度要明顯小于本文提出的新平臺，且對于適用水深的要求也降低了單柱式平臺的適用性。綜上所述，新平臺在經濟適用性以及水動力性能多項指標均相對2類方案有不同程度的優化。
展開 典型海工開發模式及其特點（3）
以半潛式平臺為基礎的開發模式
半潛式生產平臺（SS）一般是由半潛式鉆井平臺改裝而成，與水下生產設施組成一套生產系統，典型的水下生產系統包括一個水下生產底盤、水下管匯及若干口衛星井，水下井生產的流體通過管匯和生產立管進入半潛式平臺上的處理設備，經處理的原油由泵通過管線輸送至附近的儲油輪或裝油系統，再由穿梭油輪（Shuttle）外輸。由于半潛式生產平臺是由半潛式鉆井平臺改裝而成，改裝工程可在岸邊船廠進行，與海上建造和安裝相比，節省了費用和時間，并且在改裝的同時進行預鉆井，可以提前投產。此外，使用半潛式平臺開發完一個油田，可移到其它油田重復使用。
以自升式平臺為基礎的開發模式
自升式平臺不僅可以鉆井，而且可以作為生產處理平臺，是一種移動式生產設施，具有很大的靈活性，能夠開發完一個油田轉移到另一個油田繼續使用。在海上油田的開發中，一般是對自升式鉆井進行適當的改裝，增加必須的處理設施，就可以開始生產，生產的原油由海底管線外輸，或輸送到附近的儲油系統由穿梭油輪外輸。利用水下回接到已有設施進行開發
利用水下井生產，通過海底管線回接到附近油田的基礎設施進行處理和外輸，對海上油田開發，只需對基礎設施進行適當的改裝，省去了單獨的生產支撐設施，大大節省了投資費用，是一種經濟有效的開發方式，特別適合儲量較小的海上油田開發。
無任何水面設施的生產系統
完全利用水下生產系統和海底管線，而無任何水面生產系統對海上油氣田進行開發的一種模式。Sn?hvit是挪威海域的第一個沒有任何水面設施的水下油田開發工程，沒有任何水面設施在海面上。水下生產設施安裝在水深大約是250-345米的海底。將要鉆20多口井來進行這三個油田原油的生產，生產出來的原油和天然氣將通過145公里長的管線輸送到陸地上。
展開 
【系泊分析小品】半潛鉆井平臺橫撐的拖曳力線性化
當前主流的半潛式鉆井平臺都具備有橫撐結構。橫撐界面直徑相對于波浪屬于小量，我們知道這種情況下粘性力是主要波浪載荷，需要用Morrison方程來求解小直徑結構物收到的波浪載荷情況。因而半潛鉆井平臺需要兩部分模型：1傳統意義上的面源水動力模型；2Morrison桿件模型，這二者組成的水動力計算模型也成為混合模型。
在AQWA中，混合模型可以通過經典ANSYS來建立,具體步驟為：
1.定義單元，面單元為Shell63，管件為pipe59；
2.依據立柱、浮箱尺寸建立外殼；
3.建立pipe模型；
4.對外殼模型進行單元劃分；對桿件進行單元劃分，注意，桿件單元不宜過大，否則不能捕 捉波浪對桿件的影響；
5.輸出混合模型，在文本編輯器中對模型文件進行修改。
模型修改完成后進行常規計算時，AQWA僅考慮桿件的附加質量影響。我們知道，Morrison方程粘性力項是關于速度平方的，即：
Fd=CdρD/2|u|u，方程還可以表達為Fd=（Cd|u|）ρD/2 u
這就表明，該力是非線性的。在時域分析中，桿件的粘性力可以在各個時間步長內就行求解，但在頻域內，需要對Cd|u|項進行線性化處理，線性化處理的前提是要有給定的不規則波環境條件。
指定環境條件為Hs=3.0m，Tp=10s。
對平臺進行計算后比較升沉RAO如圖所示。可以發現，桿件對于升沉的阻尼作用還是較為明顯的。
前文已經說過，時域分析中可以完全考慮Morrison粘性力的作用，為何還要在頻域中進行計算？
從粘性載荷方程可以知道，不同海況下平臺運動速度不同，產生的阻尼作用也就不同。在設計階段，想要準確的掌握平臺運動性能，頻域運動分析是必不可少的。
展開 海洋油氣田開發設施的類型及特點
浮筒式平臺是一個浮式柱狀結構，通過纜繩錨固于海底，它的大吃水形成對立管的良好保護，可適用于450m以上的海域，由于其運動響應對水深變化不敏感，更適宜于在深達3000m 深水海域應用，同時由于其結構是將浮力艙和壓載艙在垂直方向分開獨立設置，使其具有良好的漂浮穩性，即使在極端破壞的情況下也不會傾覆，因此具有很好的發展前途。
7 半潛式平臺
半潛式平臺生產系統，就平臺外型來看與半潛式鉆井平臺基本相同，但其內部設備是油氣處理、轉運等裝置。半潛式平臺由上部組塊、浮體、系泊系統等構成，具有良好的抗風浪能力和穩定性。半潛式平臺長期以來被用在鉆井和采油中，是一種比較成熟的技術，半潛平臺的適應水深在80～2414m，范圍比較廣。
8 單點系泊裝置
單點系泊裝置是一種將海底管線輸入的油轉輸到油輪上的一種系留設施，其上面設有輸油軟管及其收放裝置，同時設有供船舶系留的纜索，下部與輸油管連接，上部輸油管線經過上部旋轉裝置用軟管與系留船舶連接或直接通過軟管與系留船舶連接，整個設施通過錨索鏈或導管架固定在海床上， 其工作水深一般是在十幾米以至3000m水域。
9 浮式生產系統（FPSO）
浮式生產儲油卸油系統（FPSO）由錨系到海底的大型油輪型駁船構成。FPSO 通常與井口平臺或海底采油系統組成一個完整的采油、原油處理、儲油和卸油系統。其作業原理是：通過海底輸油管線接受從海底油井中采出的原油，并在船上進行處理，然后儲存在貨油艙內，最后通過卸油系統輸往穿梭油船。FPSO適用水深范圍非常廣泛，水深可以是十幾米到3000m。其特點是儲油能力大，大大降低了運輸成本，具有移動性可在不同的海域重復使用，另外可利用過剩油輪改造，降低制造成本。缺點受海洋環境影響較大，在風、浪作用下其生產的穩定性受到影響，在風、浪超過設計指標時不能進行生產和卸油。
展開 世界海洋工程發展史簡介
為了適應北海惡劣的海洋環境，相繼建造了更大的半潛式鉆井平臺。北海油田潤育了海洋工程的新技術：優化的半潛式平臺、水泥自重平臺、單點系泊、FPSO等。半潛式平臺的移動問題，導致了TLP的開發70年代中，半潛式平臺得到了大發展；80年代初，半潛式平臺又有第二次發展高峰。混凝土平臺、柔性立管、重型海上浮吊技術革新鞏固了北海在海洋工程領域的重要地位。
1966年開創了第一屆世界著名的海洋技術國際會議（OTC)，60年代海洋石油工業逐步走向專業化和國際化 。
4、反思期
在海洋油氣鉆井的歷史上，全球大大小小各類安全事故不計其數，事故類型包括油氣泄漏、爆炸起火、傾覆沉沒等。海洋工程重大事故對海洋石油工業安全法規的沖擊，業界在傳統的規范和風險管理之間平衡中尋求技術更新。
20世紀80年代，兩座半潛式平臺傾覆并沉沒：一座是居住和供應船Alexander Keilland(1980),另一座是Ocean Ranger(1982),這兩起事故導致了幾百人喪失。 1983年12月，美國阿科公司租用的“爪哇海”號鉆井船在南海受臺風襲擊翻沉，這兩次事故均造成嚴重的人員傷亡。
最嚴重的海上災難發生在1988年，Piper Alpha石油和天然氣平臺發生火災，225人中死亡167人。
2001年3月，世界上最大的浮式生產系統——巴西石油公司的P-36在Campos盆地失事沉沒，導致10人喪失。
1979年11月，我國“渤海2號”鉆井平臺在井位遷移時傾覆。
1983年12月，美國阿科公司租用的“爪哇海”號鉆井船在南海受臺風襲擊翻沉，這兩次事故均造成嚴重的人員傷亡。
6、深水海洋工程蓬勃發展
墨西哥灣、北海等地區的勘探，帶動了鉆井裝置的迅速發展。而鉆井裝置的進步又幫助人們向更深的海洋進軍。
展開 海上鉆井平臺實拍，看著這樣的海水，我感受到為何有人會恐水了
-鉆井船-
鉆井船是浮船式鉆井平臺，它通常是在機動船或駁船上布置鉆井設備。平臺是靠錨泊或動力定位系統定位。
按其推進能力，分為自航式、非自航式；按船型分，有端部鉆井、舷側鉆井、船中鉆井和雙體船鉆井；按定位分，有一般錨泊式、中央轉盤錨泊式和動力定位式。浮船式鉆井裝置船身浮于海面，易受波浪影口向，但是它可以用現有的船只進行改裝，因而能以最快的速度投入使用。
-半潛式鉆井平臺-
半潛式鉆井平臺（SEMI）由坐底式平臺發展而來，上部為工作甲板，下部為兩個下船體，用支撐立柱連接。工作時下船體潛入水中，甲板處于水上安全高度，水線面積小，波浪影響小，穩定性好、自持力強、工作水深大，新發展的動力定位技術用于半潛式平臺后，工作水深可達900-1200米。
半潛式與自升式鉆井平臺相比，優點是工作水深大，移動靈活；缺點是投資大，維持費用高，需有一套復雜的水下器具，有效使用率低于自升式鉆井平臺。
到目前為止，半潛式鉆井平臺已經經歷了第一代到第六代的歷程。據統計，目前世界范圍內有深水自升式鉆井平臺65艘，大部分工作在墨西哥灣和北海。其運營商主要為美國石油公司。
2017年2月13日，由中集集團旗下山東煙臺中集來福士海洋工程有限公司(簡稱“中集來福士”)建造的半潛式鉆井平臺“藍鯨1號”命名交付。
該平臺長117米，寬92.7米，高118米，最大作業水深3658米，最大鉆井深度15240米，適用于全球深海作業。與傳統單鉆塔平臺相比，“藍鯨1號”配置了高效的液壓雙鉆塔和全球領先的DP3閉環動力管理系統，可提升30%作業效率，節省10%的燃料消耗。
展開 海上鉆井平臺為什么能經受住海浪的沖擊？
目前最大的固定式鋼結構平臺，建在水深，312米處，重達59 000噸，耗資2.75億美元；而最大的鋼筋混凝土平臺總高度達271米，總重達到36.7萬噸，耗資將近20億美元！而且，這種鉆井平臺被固定在一個地點鉆探，利用率受到根本性的限制。此外，固定式鉆井平臺如要向更深的海底進軍，消耗的資金、材料將成倍增加。
有沒有一種更好的鉆井平臺形式，既具有良好的抗風浪性能，又能轉移鉆探地點以提高使用效率呢？鉆井平臺設計師的目光又回到了活動式平臺上，并設計制造出性能優異的半潛式鉆井平臺。
半潛式鉆井平臺的最大優點就是穩定性好。它由數根立柱將巨大的平臺支撐出水面，長長的立柱深入海水中，下方有浮力很大的巨型浮箱，通過調節浮箱內海水的容量來控制整個平臺的深潛程度，這和潛水艇的原理極為相似。由于浮箱所處的深度位置海水動蕩較小，而近海面部分沖擊力較大的海浪對立柱的影響又相當有限，因此大跨度的半潛式鉆井平臺穩定性非常好，足以承受12級以上的大風和20～30米高的海浪。
隨著海上鉆井平臺技術的不斷發展，一種更新型的張力腿式平臺又出現了。這種平臺在半潛式平臺的基礎上，利用特有的張力腿結構，將平臺臨時錨固在海底基礎上，并充分發揮了鋼制垂直構件耐拉性好的特點，更好地限制了鉆井平臺橫向漂移的傾向，能在近千米水深的海上鉆探。可以預見，海上鉆井平臺的不斷發展，將為人類開發海洋作出更大的貢獻。
來源：科普中國
展開 世界主要油氣開發海域介紹
該海域移動式海洋鉆井平臺包括自升式鉆井平臺，半潛式鉆井平臺和鉆井船3種，以自升式鉆井平臺和半潛式平臺為主，其中自升式鉆井平臺（Jackup）約占49.3%；半潛式鉆井平臺約占48%，鉆井船（Drillship）占僅2.7%；分布在英國、挪威、荷蘭、丹麥、德國和波蘭。
二、墨西哥灣
墨西哥灣位于北美洲大陸東南沿海水域，東部與北部是美國，西岸與南岸是墨西哥，東南方的海上是古巴，平均深度1512m，最大水深5203m，淺大陸棚區蘊藏大量的石油和天然氣。自19世紀40年代以來，這些礦藏已經大量開發，海上油氣勘探開發逐步由0-100m的大陸架向400m以上大陸坡深水區發展。
墨西哥灣移動式海洋鉆井平臺中，自升式、內陸駁、半潛式和鉆井船是主要的鉆井模式，其中自升式平臺占到近44.1%，內陸駁占33.9%，半潛式占14.1%，鉆井船占7.9%。
三、中東地區
中東地區海洋石油勘探開發主要集中在波斯灣，紅海也有少量油氣勘探開發作業。
波斯灣是印度洋西北部邊緣海，位于阿拉伯半島和伊朗高原之間，海域水淺，極少超過90m(300ft)，只有東南部出口附近和個別部位深度超過110m(360ft)。最大水深出現在伊朗沿岸，大部超過80m（260ft），而寬闊的淺水域平均水深不到36m(120ft)，與阿拉伯沿岸相接。
紅海是非洲東北部和阿拉伯半島之間的狹長海域，整個紅海平均深度558m，最大深度2514m。
波斯灣地區及其周圍100km范圍內是一條巨大的石油帶，蘊藏著占世界石油總儲量一半以上的石油，油藏分布集中，多為巨型油田。紅海總體勘探程度較低，尚未形成規模化商業開發，但地質評價顯示紅海盆地具備油氣成藏的基本地質條件，油氣資源豐富，以氣為主。
中東海上鉆井作業幾乎全部采用自升式鉆井平臺，有很少數量的鉆井船在紅海深水區進行鉆井作業。
展開 極端波浪放大及其對海上結構的沖擊載荷
系泊半潛式平臺（浮動）
研究中的波浪條件包括各種規則和不規則波，其波周期和陡峭度都有所變化。此外，還對固定柱進行了雙色波的測試。在本報告中，將重點介紹幾個選定條件下的結果，同時總結其他測試的一些主要發現。
數值建模
圖4. 四個案例研究幾何形狀的鳥瞰圖。
本次展示中使用的波浪探測器位置已標出。
圖5. 二階數值面板模型的三維示意圖，帶有自由液面。
Selected results, 規則波
以下將比較線性和二階模型預測的最大波峰高度Atot與相應的測量值。
圖6a-b. 單柱和四柱的波峰放大
圖6c-d. GBS和半潛式的波峰放大
圖7. 預測的高程與測量值的對比（單柱）。
波浪探頭位于柱前1.5米處；兩個隨機事件。
圖8. 預測的高程和氣隙與測量值的對比（半浮式）。波浪探頭編號1（上面兩個圖）和8（下面兩個圖）。
四、一個簡化的甲板波浪載荷模型
本文開發了一種簡化的方法，用于求解海上結構甲板下由于波浪傳播引起的水沖擊力。目前的方法基于勢理論，可用于解決夾層型平臺以及半潛式平臺、張力腿平臺（TLP）和重力基礎（GBS）等大體積平臺的波浪沖擊問題。計算得到了由甲板下濕潤區域定義的面積上的綜合力。
圖9. 計算的垂直波浪沖擊甲板載荷事件與測量結果的對比
五、完全非線性建模：使用商業CFD工具的初步研究
由于在波浪放大和沖擊問題中觀察到強烈的非線性波浪-柱相互作用，因此啟動了對使用完全非線性模型可行性的調查。考慮采用Volume-of-Fluid方法，使用商業軟件FLOW-3D。
展開 
深海能源大會第二天，中國船協會長郭大成如是說
在新型船舶與深海海洋平臺分論壇上，中國船舶工業行業協會會長郭大成表示，經過改革開放40年的發展，我國船舶工業、海洋工程裝備制造業都已經站在了一個全新的歷史高度上。隨著我國海洋強國和造船強國戰略的穩步推進，海工產業發展進入了新時代，面臨的形勢嚴峻而復雜，面臨的機遇也十分難得，只要我們能夠經受住考驗，仍將大有作為。
郭大成介紹，我國海工產業主要分為三個發展階段，在不同的發展階段也取得了不同的成績。上世紀80年代前半期以前是我國海工產業的起步探索階段，在這一階段，從第一座自升式平臺到第一座半潛式平臺，我國海工產業在艱難的環境中起步，通過船舶行業與石油行業的共同努力，以一種幾乎是原始創新的方式設計建造了一批重大裝備，其中一些裝備目前還在使用，為后期的發展奠定了基礎；上世紀80年代后半期至90年代末是我國海工產業的曲折發展階段，在這一階段，作為海工裝備建造的主力軍，我國主要船廠雖然也努力把海工裝備列為產品結構的重要組成部分，但除少數船廠外，其余船廠的海工業務基本斷檔；新世紀以來是我國海工產業的快速發展階段，在這一階段，我國逐漸成為全球第一大海工裝備建造國，海工裝備產品也實現全面發展，覆蓋面由傳統的自升式鉆井平臺、半潛式鉆井平臺、浮式生產儲卸裝置（FPSO）和海工輔助船進一步擴展至鉆井船、浮式液化天然氣儲存及再氣化裝置（FSRU）、特種海工作業船等相對高端領域，并在前瞻性領域發展緊跟世界前沿技術。
不過，隨著國際油價在2014年年中大幅下滑，全球各大油公司持續推行投資削減策略，海工市場陷入極度蕭條。我國海洋工程裝備制造業也遭受了嚴重沖擊，裝備需求萎靡不振，已建成和在建產品大面積延期或撤單，海工企業面臨嚴峻的生存挑戰。
展開 海上風電基礎型式
為了適應不同水深，不同的海上風電基礎形式也逐漸形成，主要包括以下型式：
1）單樁基礎：單樁基礎由鋼管焊接而成，根據安裝方式的不同，樁和塔架之間采用焊接法蘭或套管法蘭進行連接。單樁基礎可以通過兩種方式進入海床，液壓錘擊或鉆入，二者的選擇主要依靠樁直接來決定，單樁結構對水深變化具備一定的適應性，但其結構對基礎振動十分敏感，易受海床地質影響。
2）導管架基礎：由鋼管樁通過導管架固定結構物，可以保證平臺結構整體性，建造形式相對簡單，可利用其結構特點加大承載能力。導管架基礎適宜安裝在水深范圍在 20m-50m 左右的范圍內，其具有結構簡單、安全性高、造價較低的特點，所以導管架基礎的應用越來越廣泛。
3）重力基礎：其主要依靠自身的巨大體積和重量保持結構的穩定。該基礎結構在安裝前需提前進行海底安裝準備，但其結構相對簡單、造價低廉，受到海底沙粒影響較小，穩定性和可靠性均已通過工程實際得到了證實。
4）負壓桶（吸力桶）基礎：負壓筒基礎通常包括單桶和多桶兩種形式。該基礎形式適用于軟黏土，結構穩定性同樣依靠自身重力來實現，但其在安裝下沉的過程中極易出現傾斜，需不斷對其方向進行調整。目前，負壓筒基礎在海洋風電領域的應用并沒有得到推廣，可靠性也需要不斷地研究加以證實。
5）浮動平臺結構：浮動平臺結構，目前較為常見的主要有：張力腿平臺(TLP)、SPAR 型平臺和半潛式平臺等海洋油氣工業常用的結構形式，它們在近幾年逐漸應用于風力發電領域，其工作水深可達到200m 或更大水深海域，是進軍深海的重要基礎形式。
展開 典型海工開發模式及其特點（2）
l 以張力腿平臺為基礎的開發模式
張力腿平臺（TLP）是半潛式平臺的一種變形，通過垂直系統（tether）或系留管(tendon)將浮式半潛結構系連于海底，系纜或系留管所需重力由半潛結構的浮力提供，適用于300m以上的深海海域。
世界上第一座張力腿平臺是1984年，由Conoco大陸石油公司在英國北海Hutton油田建造的，水深147m，它的成功顯示了張力腿平臺在開發深海油氣資源方面強大的生命力。張力腿平臺不斷地向深水發展，但是其使用經濟極限應在7000英尺（2133.6m）范圍內。在西非、墨西哥灣、英國北海、挪威、印度尼西亞等地使用較為廣泛。
l 以Spar平臺為基礎的開發模式
Spar技術事實上在40年前就在海洋工程中得到應用，那時的Spar是一種儲油和卸油的浮筒。1984年，Deep oil Technology. Inc.將其發展成特殊的具有鉆、采及生產處理能力的并廣泛適用于深海開發的平臺。
單柱體平臺是一個浮式柱狀結構，通過纜繩錨固于海底，造價低，運動響應小，便于安裝，可以重復使用，因而對邊際油田比較適用。平臺的主體是一個大直徑、大吃水的具有規則外形的浮式柱狀結構，它由柱與梁板構成，柱體內部可以儲油，它的大吃水形成對立管的良好保護，同時其運動響應對水深變化不敏感，更適宜于在深達3000m深水海域應用。Spar 兼具了張力腿平臺和浮(船)式生產儲運裝置的特點，優越性顯著。
展開 海浪對離岸結構的影響
本文由Stress Engineering Services的Anup Paul和Chris Matice提供
離岸平臺甲板下的靜水空隙是重要的設計參數，并由極端設計條件下所需的最小空隙決定。對于像半潛式平臺和張力腿平臺這樣的結構，預測最小空隙和甲板撞擊事件的概率是具有挑戰性的。
一個SPAR對12米高的波浪的動態反應
由于氣隙設計中必須考慮到與平臺腿的相互作用，陡波表現出顯著的非線性行為和波幅放大。如果在惡劣環境中出現負氣隙，預測由此產生的甲板沖擊載荷就變得非常重要。隨著石油和天然氣生產進入更深的水域，需要浮式結構，并且甲板高度受到重量和穩定性要求的限制。準確預測甲板與自由水面的間隙和甲板沖擊載荷對于預測這些結構在惡劣環境下的性能至關重要。
計算流體動力學
計算流體動力學（CFD）方法被廣泛應用于各種行業，以研究流體流動和熱傳遞行為。CFD結合流體體積（VOF）模型，可以有效預測離岸平臺的空隙和波浪撞擊載荷。VOF方法可以準確預測自由液面的形狀和非線性波浪行為。對于浮動系統，CFD可以與有限元分析（FEA）相結合，以預測平臺在波浪撞擊期間的動態和結構反應。
SPAR平臺的波浪相互作用
圖1為SPAR對10和20米波浪的動態反應。這兩個波浪均為20秒的周期，并使用線性波浪邊界條件生成。SPAR被建模為質心有6個自由度的剛體。
圖2為SPAR質心的垂直位移。
圖3為波浪相互作用引起的SPAR的水平力。
圖1：SPAR的動態反應
圖2：SPAR的垂直位移
圖3：SPAR上的水平力
波浪對重力式結構（GBS）的影響
圖4為波浪對重力式結構（GBS）甲板的影響。
展開 