第1 章 深水平臺技術概論 ……………………………………………………………… 1
1.1 深水油氣田開發與深水平臺技術發展 ………………………………………… 3
1.1.1 深水油氣田開發概述 ………………………………………………………… 3 
1.1.2 深水油氣田開發工程模式 …………………………………………………… 6 
1.2 深水平臺概述 ………………………………………………………………… 9
1.2.1 深水平臺類型、特點…………………………………………………………… 9 
1.2.2 深水平臺選型原則 ………………………………………………………… 15 
1.2.3 各式深水平臺的應用特點與選型 …………………………………… 16 
1.2.4 深水油氣田開發工程模式的選擇方法 ……………………………… 17 
1.3 深水平臺關鍵技術 ……………………………………………………………………… 18

1.4 新利深水平臺技術 ………………………………………………………………… 19
1.4.1 國外新型深水平臺發展概況 …………………………………………… 20 
1.4.2 國內新型深水平臺發展概況 ………………………………………………… 22
第2 章 典型深水平臺設計技術 ……………………………………………………… 29
2.1 設計基礎與規範 ……………………………………………………………… 31
2.1.1 設計規範 ………………………………………………………………………… 31 
2.1.2 設計基礎資料 ……………………………………………………… 37 
2.2 總體布置與總體設計 ……………………………………………………………… 38
2.2.1 總體布置 ……………………………………………………………………… 38 
2.2.2 總體設計 …………………………………………………………………… 40 
2.3 結構設計 …………………………………………………………………… 54
2.3.1 上部模塊結構設計 …………………………………………………… 54 
2.3.2 船體結構設計 ……………………………………………………… 56 
2.4 典型深水平臺繫泊設計 ………………………………………………………… 63
2.4.1 繫泊繫統組成與類型 …………………………………………………… 63 
2.4.2 繫泊繫統分析 …………………………………………………………… 63
2.4.3 典型深水平臺繫泊繫統設計實例 …………………………………… 67
第 3章 典型深水平臺數值分析技術 …………………………………………………… 73
3.1 總體性能分析 ……………………………………………………………………………75
3.1.1 總體性能理論與方法…………………………………………………………75
3.1.2 典型深水平臺運動與繫泊性能分析 …………………………………… 82 
3.2 穩性分析 ………………………………………………………………………… 99
3.2.1 穩性要求與規範 ………………………………………………………… 99 
3.2.2 典型深水平臺穩性分析 …………………………………………… 103 
3.3 總體強度、局部強度和疲勞分析 …………………………………………… 119
3.3.1 總體強度分析 ……………………………………………………… 119 
3.3.2 局部強度分析 ………………………………………………………………131 
3.3.3 疲勞分析 …………………………………………………………………… 137
第 4章 典型深水平臺試驗技術 ………………………………………………………… 149
4.1 模型試驗裝置 …………………………………………………………………… 151
4.1.1 海洋工程水池 ………………………………………………………… 151 
4.1.2 拖曳水池 ………………………………………………………… 163 
4.1.3 風洞 …………………………………………………………………… 167 
4.2 模型相似準則 ………………………………………………………………… 168
4.2.1 幾何相似準則 ………………………………………………………… 168 
4.2.2 水動力試驗相似準則 ……………………………………………………… 169 
4.2.3 風洞試驗相似準則 …………………………………………………… 170 
4.3 典型深水平臺模型試驗 …………………………………………………………… 172
4.3.1 水動力試驗 ………………………………………………………… 172 
4.3.2 風洞試驗 ………………………………………………………………………… 176 
4.3.3 渦激運動試驗 ……………………………………………………… 178
第 5章 典型深水平臺建造和安裝技術 …………………………………………………… 181
5.1 建造技術 …………………………………………………………………183
5.1.1 建造標準與規範 ……………………………………………………………… 184 
5.1.2 總體建造方案 ………………………………………………………………… 185 
5.1.3 建造關鍵技術 ………………………………………………………… 198 
5.2 安裝技術…………………………………………………………………………… 202
5.2.1 安裝程序 ………………………………………………………………………… 202
5.2.2 拖航 ………………………………………………………………………………… 204

5.2.3 安裝就位 …………………………………………………………… 209
參考文獻 ……………………………………………………………………………… 223

隨著海洋油氣田的開發不斷向深水推進，深水浮式平臺（簡稱"深水平臺"）的技術得到了迅速的發展，不同平臺類型相繼出現。 目前浮式平臺技術在國外已 是成熟的技術，各種類型的深水平臺已在世界深水油氣田開發中得到廣泛應用。深水平臺類型多樣，典型的深水平臺類型包括張力腿平臺（TLP）、深喫水立柱式平臺（SPAR）、半潛式平臺和浮式生產儲油卸油裝置（FPSO）。這四類深水浮式生產設施在深水油氣田的開發中有不同的應用特點，TLP、SPAR 可以用干干式采油，采油樹安裝在平臺上，便於修井作業;半潛式平臺和 FPSO 隻能用於濕式采油。在深水油氣田開發中，深水平臺類型的選擇所涉及的影響因素很多，主要影響因素是開發成本。
我國南海深水油氣資源豐富，荔灣 3-1 氣田和陵水 17-2 氣田的開發標志著我國南海深水油氣田的開發已從淺水進入深水。深水平臺是深水油氣田開發的主要工程設施，因此在我國向深水海洋工程進軍的過程中，深水平臺工程技術是需要掌握的核心技術之一。自"十一五"以來，在國家科技重大專項、"863"計劃和重點研發計劃支持下，中國海洋石油總公司（簡稱"中國海油"）深水工程重點實驗室的有關技術人員已經持續開展了 10 多年的深水平臺技術相關研究，在浮式平臺設計、建造和安裝技術方面積累了較多經驗。通過技術攻關，已完成半潛式平臺、TLP、SPAR、浮式生產液化裝置（FLNG）、浮式鑽井生產儲油卸油裝置（FDPSO）的概念設計和基本設計，開發了具有自主知識產權的可實現干樹采油的半潛式平臺和 FDPSO，已具備了深水浮式生產設施概念設計及船體部分基本設計分析能力，具備了新型浮式平臺方案開發能力，初步形成了深水平臺的設計技術體繫。
本書集中體現了深水平臺技術自"十一五"到"十三五"期間研究所獲得的成果，編寫材料來源於國家科技重大專項課題研究報告、論文等。鋻於篇幅的限制，本書簡要、繫統地介紹了深水平臺選型、設計、建造和安裝關鍵技術，數值模擬技術，以及水池模型試驗技術，注重一般原則、方法和原理。本書的編寫人員均為參與深水平臺技術研究的主要人員，第1章由王世聖、呼文佳編寫，第 2章由謝文會、馮加果、趙晶瑞編寫，第 3 章由韓旭亮、趙晶瑞、李陽、謝文會編寫，第 4 章由朱小松編寫，第 5章由王世聖、趙晶瑞編寫。
深水平臺工程技術研究成果內容豐富，本書隻能從整體上反映其設計與制造的關鍵技術，不免會有一些局限性。另外，研究成果內容涉及的專業面廣、專業性強，表達方面難免會有疏漏或不足之處，敬請讀者批評指正。
王世聖 2021年1月