深吃水立柱式平台(SPAR)由上部組塊、柱式浮體、系泊纜、頂部浮筒式井口立管、懸鏈式立管(外輸/輸入)和樁基礎構成。
基本介紹
- 中文名：深吃水立柱式平台
- 外文名：Deep-draft pillar type platform
- 簡稱：SPAR
- 構成：上部組塊、柱式浮體
- 形式：傳統式、桁架式和多筒式
- 學科：土木工程
概述,優點,缺點,形式,
概述
深吃水立柱式平台(SPAR)由上部組塊、柱式浮體、系泊纜、頂部浮筒式井口立管、懸鏈式立管(外輸/輸入)和樁基礎構成。浮體的作用是保持足夠的浮力以支撐上部組塊、系泊纜和懸鏈式立管的重量，並通過底部壓載使浮心高於平台重心，形成不倒翁的浮體性能。系泊纜一般是由錨鏈+鋼纜+錨鏈構成，其作用是把浮式平台錨泊在海底的樁基礎上，使平台在環境力作用下的運動處在允許的範圍內。頂部浮筒式井口立管由自帶浮筒支撐。
優點
深吃水立柱式平台被廣泛套用於水深較大的油田。它的主要優點如下：(1)可支持水上乾式採油樹，可直接進行井口作業，便於維修，井口立管可由自成一體的浮筒或頂部液壓張力設備支撐。(2)升沉運動和張力腿式平台相比要大得多，但和半潛式或浮(船)式平台比較仍然很小。平台的重心通常較低，這樣運動相對減小。(3)對上部結構的敏感性相對較小。通常上部結構的增加會導致浮體主體尺度的增加。但對錨固系統的影響不敏感。(4)機動性較大。通過調節系泊系統可在一定範圍內移動進行鑽井，重新定位較容易。(5)對特別深的水域，造價上比張力腿平台有明顯優勢。
缺點
深吃水立柱式平台的缺點主要表現在以下一些方面：(1)井口立管及其支撐結構的疲勞損傷較嚴重。由於平台的轉動和立管的轉動可以是反方向，立管系統在底部支撐的疲勞是一個主要控制因素，立管浮筒和支撐的設計長期以來也是工程上的一項挑戰。(2)深吃水浮體可能發生渦激振動，會引起各部分構件的疲勞，如立管浮筒、立管和系泊纜等。(3)由於主體浮筒結構較長，需要平躺製造，安裝和運輸使用的許多設備會同主體結構發生衝突，造成很多困難，因此建造、運輸和安裝方案對設計影響很大。
形式
深吃水立柱式平台目前主要有3種形式：傳統式(Clas—sical)、桁架式(Truss)和多筒式(Cell)。
傳統式SPAR的長度通常在200m以上。浮力由上部“硬艙”提供，中部的“軟艙”起整體連線作用，下部的固定式壓載艙主要起到降低重心的作用。
桁架式SPAR的上部浮力系統和下部壓載系統與傳統式相似，中部“軟艙”由桁架取代。這樣不僅減少了鋼結構重量，同時也減少了水流阻力，對錨固系統的設計提供了幫助。所以桁架式立柱平台目前已取代了傳統式立柱平台，被廣泛使用。近幾年的十餘個深吃水立柱式平台全為桁架式。
多筒式SPAR是由幾個直徑較小的筒體(約6～7m直徑)組成一個大的立柱來支撐上部結構。其主要優點是可以採用製造常規導管架的制管工藝進行筒體的製造，極大地簡化了SPAR平台的建造工藝，縮短了建造基層。
