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1、国外Spar平台研究现状及中国南海应用前景分析 第38卷 第4期 中国海洋大学学报PERIODICALOFOCEANUNIVERSITYOFCHINA38(4):675～680综 述黄维平,白兴兰,孙传栋,玄 金(中国海洋大学工程学院,山东青岛266100)Ξ摘 要: Spar平台是1种新型深水平台,其吃水深,水线面积小,运动稳定性好,适合500～3m水深的油气开发工程。文中详细介绍国外Spar平台及其关键技术研究和开发现状,下的新概念Spar平台。关键词: Spar平台;深水平台;浮式平台;南海油气开发中图法分类号: TE851 文献识别码: A25174(2008)042675207
2、 近10年来,300mm。在(导管架平台)、()到浮式结构(半潜式平台、Spar平台和FPSO)的演变。在深水的浮式平台结构中,Spar平台是1种新型的浮式平台结构,尽管其雏形可以追述到1970年代的海洋观测站、通讯中继站、油品转运站和军事用途的Spar平台,但其发展还是近10年来以深水油气资源开发为标志的。Spar平台的适用水深为600～3000m,直径为30～40m,吃水为200m左右。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
3、,具有良好的动力稳定性。因此,可以采用干采油树和刚性立管。同时,较大的储油能力又使得Spar平台可与FPSO媲美[123]。Mountain总投资(包括平台及海底管线的建造和安装、钻探和完井)仅为3.35亿美元,而910m水深的张力腿平台Brutus总投资高达7.5亿美元[4]。正是由于这些突出优点,到2005年,Spar平台已经发展到了第3代,已有11座Spar平台投入使用(见图1),目前正在发展边际油田的Spar平台[5]。本文针对中国南海开发环境介绍相关的Spar平台关键技术研究发展现状。1 Spar平台发展现状[628]1996年Oryx能源公司在墨西哥湾水深590m的Viosco
4、knoll826区块安装了第一座Spar油气开发平台Neptune(见图2),标志着第一代ClassicSpar平台的诞生。Neptune壳体呈圆柱形,长215m、直径23m、重12895t,设计吃水198m,由6条系泊索动态定位。1998～1999年,继Neptune之后,又有2座ClassicSpar平台Genesis和DianaHoover先后在墨西哥湾建成投产,其水深分别达到了790m和1448m。图1 Spar平台主要结构形式Fig.1 ThetypeofSparplatforms———————————————————————————————————————————————Spa
5、r平台的另一个特点是经济性好,其投资成本图2 Spar平台NeptuneFig.2 Sparplatform‘Neptune’远远低于张力腿平台。如1372m的Spar平台HornΞ基金项目:国家自然科学基金项目(50639030);国家自然科学基金重点项目(50739004);教育部博士点基金项目(20050423002)资助收稿日期:2007205203;修订日期:2007211219作者简介:黄维平(19542),男,教授。E2mail:wphuang@ouc.edu.cn676中 国 海 洋 大 学 学 报2008年 由于Spar平台的经济性和动力稳定性在相同水深条件下优于其它浮
6、式平台,经过短短十几年的发展,Spar平台已经发展到了第三代CellSpar平台。2002年Ker2McGee油气公司在水深1122m的EastBresks602区块建成投产了1座TrussSpar平台Nansen(见图3),标志着第二代Spar平台的诞生。该RedHawk(见图4),水深1524m,这是第三代Spar平台。RedHawk壳体长171m,有效直径则只有20m。由6个圆筒围绕中央圆筒组成,圆筒的直径均为6m。其中3个圆筒的长度为171m,与其它3个85m的圆筒相间布置在中央圆筒周围。RedHawk采用6条尼龙缆动态定位。该平台仅用钢7200t,而同样尺寸的其它类型Spar平台
7、需用钢1.2万t,这使Spar平台在。———————————————————————————————————————————————平台主体长165.5m,直径27m。硬舱长73m,软舱长5m,干舷高度15m。桁架部分长88m,被3个垂荡板分为4层。Nansen采用9条系泊索动态定位。2 ,墨西哥湾典型的Spar平:纵荡160s、纵摇60s、垂荡28s[9]。因此,对一阶波浪荷载的响应较小[10]。其较大的纵荡运动主要是
