方華燦

（中國石油大學(xué)（北京），北京102249）①

兩種多功能海上平臺的創(chuàng)新

方華燦

（中國石油大學(xué)（北京），北京102249）①

介紹了兩種多功能海上平臺。一種是適用于淺海的坐底式多功能海上平臺，其主要?jiǎng)?chuàng)新在于采用坐底方式、油水等質(zhì)量流率置換流程、外輸系泊方案、混凝土外殼的鋼制儲罐和組合式吸力錨的筒型基礎(chǔ)。另一種是適用于深水的半潛式多功能海上平臺，其主要?jiǎng)?chuàng)新在于采用了提高穩(wěn)性的雙層浮箱、靈活拆連的伸縮結(jié)構(gòu)、裝設(shè)增大阻尼的垂蕩板，并具有鉆采儲運(yùn)多種功能。提出了這兩種多功能海上平臺的創(chuàng)新思維與方法。

淺海；坐底式多功能平臺；深水；半潛式多功能平臺；創(chuàng)新方法

我國擁有3．2×104km長的海岸線（大陸海岸線1．8×104km，島嶼海岸線1．4×104km），世界排名第4；擁有437×104km2的海域面積（領(lǐng)海面積137×104km2，專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)面積約300×104 km2），居世界第10位。

我國的海洋資源豐富，尤其是油氣資源豐富；估計(jì)海上油氣資源約占全國總量的1／3。這些油氣資源有的分布于淺水海域，例如渤海；有的蘊(yùn)藏于深水海域，例如南海。因此，開發(fā)我國海上油氣田，既需要用于淺水海域的裝備，也需要能夠用于深水海域的裝備。

在海洋進(jìn)行油氣鉆探，當(dāng)評價(jià)井得出有開采價(jià)值的結(jié)論時(shí)，油氣田即可投入開發(fā)，就需要應(yīng)用海上生產(chǎn)平臺。海上油氣生產(chǎn)平臺的最佳選擇是多功能平臺，即在此平臺上不僅能夠進(jìn)行鉆井、采油，而且還能進(jìn)行油氣水分離處理，并將合格原油儲存外運(yùn)。

近年來，我國在研發(fā)海上多功能平臺方面有了新進(jìn)展，一是中海油能源發(fā)展股份有限公司采油服務(wù)分公司提出的用于淺海的坐底式多功能平臺；二是中海油研究總院提出的用于深水的半潛式多功能平臺。這兩種多功能平臺的針對性很強(qiáng)，一個(gè)適應(yīng)渤海淺水裝備的需要；另一個(gè)適應(yīng)南海深水裝備的需要。雖然，這兩種多功能平臺還都是屬于概念設(shè)計(jì)，與詳細(xì)設(shè)計(jì)及建造、使用尚有一段距離，但筆者認(rèn)為，他們在研發(fā)過程中的創(chuàng)新思維與方法有可取之處，在我國大力倡導(dǎo)“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)”之時(shí)，很有啟迪作用。因此，分別介紹了這兩種多功能平臺的創(chuàng)新之處，以及創(chuàng)新思維與方法。

1　用于淺海的坐底式多功能平臺

1．1 結(jié)構(gòu)組成

坐底式多功能海上平臺的概念設(shè)計(jì)是中海油能源發(fā)展股份有限公司采油服務(wù)分公司提出的，平臺的總體模型如圖1所示。

圖1　用于淺海的坐底式多功能平臺模型

1．1．1 上部模塊

頂層甲板上設(shè)有生活間、直升飛機(jī)坪以及起重設(shè)備等；生產(chǎn)甲板設(shè)有油、氣、水分離處理裝置等；上部伸出的懸臂部分為鉆井、完井、修井作業(yè)區(qū)，設(shè)有井口、井架、鉆機(jī)等裝備。

1．1．2 中部罐體

設(shè)有7個(gè)鋼制立式圓筒形內(nèi)壓儲罐，罐體上下一分為二，上部為海水壓載艙，下部為儲油艙，用作儲存合格原油及壓載海水。罐體和上部設(shè)施之間通過桁架結(jié)構(gòu)連接，罐體部分側(cè)部設(shè)有外輸輔助結(jié)構(gòu)。

1．1．3 底部基礎(chǔ)

采用組合式吸力錨筒型基礎(chǔ)，該基礎(chǔ)包括6個(gè)吸力錨，筒型基礎(chǔ)和罐體裝置之間通過鎖緊裝置連接。

1．2 技術(shù)性能

該平臺的試驗(yàn)性裝置按50 a一遇的海洋環(huán)境條件設(shè)計(jì)。平臺的儲油量大于10 000 m3，可滿足年產(chǎn)量60×104 m3的油田開發(fā)需求。此坐底式平臺可在水深10～20 m（我國渤海的平均水深為18 m）移動(dòng)搬遷。

1．3 創(chuàng)新之處

1．3．1 不用系泊系統(tǒng)而采用坐底方式

傳統(tǒng)的進(jìn)行油、氣、水分離處理的移動(dòng)式生產(chǎn)平臺，無論是FPSO還是半潛式生產(chǎn)平臺均采用系泊系統(tǒng)，使其浮于水面上時(shí)，保持定位；有的還采用高能耗、高投資的動(dòng)力定位系統(tǒng)（DPS）。而這種新型坐底式多功能平臺，棄掉了系泊系統(tǒng)，采用坐底的方式，穩(wěn)坐海底，相當(dāng)于一座固定式油氣水處理中心平臺，他可以在淺海中移動(dòng)搬遷，解決了采用系泊系統(tǒng)所帶來的一系列問題，而且節(jié)省投資，節(jié)約能源。

1．3．2 油水等質(zhì)量流率置換流程

新型坐底式多功能平臺的中部罐體部分，其單個(gè)組合式儲艙由置換海水壓載艙和儲油艙按“上下罐”形式組成。采用密閉氣壓連通式壓載海水和原油等質(zhì)量流率置換流程，這種流程可使原油進(jìn)艙泵海水卸載泵、原油外輸泵海水壓載泵2組分別聯(lián)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)等質(zhì)量流率置換，即某一質(zhì)量的原油流入或流出儲油艙的同時(shí)，必須有相同質(zhì)量的海水流出或流入海水壓載艙，以保證整個(gè)平臺的操作重心不變，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)坐海底。密閉氣壓連通式壓載海水和原油等質(zhì)量流率置換流程如圖2所示。這種新流程除能夠確保作業(yè)過程中平臺操作重力不變、重心的水平面投影位置不變的主要目的之外，還克服了濕式儲油和傳統(tǒng)干式儲油的缺點(diǎn)，具有零污染、零排放、原油加熱方便、可儲存溶于水的液體等優(yōu)點(diǎn)。

1．3．3 靈活選用的外輸系泊方案

新型坐底式多功能平臺生產(chǎn)出的合格原油，定期用穿梭油輪外輸。外輸?shù)挠洼喤c坐底式平臺的系泊方案有兩種可供靈活選用。其一是直接系泊方案，即外輸油輪通過系泊纜直接系泊在坐底式平臺的罐體上，如圖3所示。其二是系纜墩系泊方案，如圖4所示。兩側(cè)各設(shè)一個(gè)采用吸力錨基礎(chǔ)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的系纜平臺，并在坐底式平臺上設(shè)置一個(gè)靠船件。這樣，即可使穿梭油輪直接停靠坐底式平臺，而其艏艉通過系泊纜系泊在系纜平臺上，從而實(shí)現(xiàn)系泊卸油。

圖2　密閉氣壓連通式壓載海水和原油等質(zhì)量流率置換流程

圖3　直接系泊方案

圖4　系纜墩系泊方案

1．3．4 混凝土外殼的鋼制儲罐

坐底式多功能平臺的中部罐體部分，由7個(gè)鋼制立式圓筒形內(nèi)壓儲罐組成。罐內(nèi)高18 m，上下拱形封頭拱高4 m，筒體直徑16 m、高20 m、壁厚18 mm。如圖5所示，罐內(nèi)中部下拱形封頭將罐內(nèi)上下一分為二，上部為海水壓載艙，下部為儲油艙，中拱封頭中心有一根通氣管直達(dá)上拱封頭中心，使上下兩艙頂部的氣相空間密閉連通，通入帶壓氮?dú)?，一方面作為覆蓋氣，防止外部空氣進(jìn)入艙內(nèi)，確保系統(tǒng)的安全；另一方面，可進(jìn)行壓力能量的傳遞，當(dāng)原油或海水外卸時(shí)，依靠艙內(nèi)氮?dú)獾膲毫δ?，將液體提升至外輸或卸載泵的進(jìn)口，再由泵完成外卸。

圖5　儲罐內(nèi)部結(jié)構(gòu)

儲罐采用薄膜板殼結(jié)構(gòu)取代板梁結(jié)構(gòu)，在滿足規(guī)范要求的同時(shí)，節(jié)約了大量鋼材。鋼制組合罐的周邊立壁、上下頂外壁，均覆蓋0．5 m厚的鋼筋混凝土層，一是起配重作用，二是提供外壁防碰撞和抗屈曲的保護(hù)層。另外，如果原油需要保溫加熱，緊貼鋼罐壁還可采用一層耐熱和隔熱混凝土材料。這種鋼結(jié)構(gòu)外敷混凝土的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，是基于“小水下重力坐底”的新概念，它將大容量空艙造成的水下大浮力的大部分被混凝土結(jié)構(gòu)的自重所平衡，充分利用罐體的浮力，實(shí)現(xiàn)坐底式平臺的“小水下重力坐底”。

1．3．5 組合式吸力錨的筒型基礎(chǔ)

坐底式多功能平臺的基礎(chǔ)由6個(gè)吸力錨組合而成，如圖6所示。每個(gè)吸力錨是一個(gè)圓筒，直徑12m，高12．5 m，其水平截面圓的圓心均布于直徑51 m的圓上。組合式吸力錨的上部由6塊T形截面的弧形梁式裙板和數(shù)個(gè)加筋構(gòu)件連接，T形截面的弧形裙板的頂部平面環(huán)板的徑向?qū)挾鹊扔谖﹀^直徑12 m，垂直弧形裙板高6 m，圓弧半徑為25．5 m，頂部平面環(huán)板可防海底沖刷。

圖6　坐底式多功能平臺的組合式筒型基礎(chǔ)

這種組合式筒型基礎(chǔ)經(jīng)分析計(jì)算，水平承載力101 030 k N，安全系數(shù)1．53（最大水平推力65 850 k N），抗拔力106 020 k N，抗壓力876 290 k N，安全系數(shù)5．3（最大垂向壓力164 030 k N），基礎(chǔ)的承載力完全滿足工作要求。進(jìn)一步通過水池試驗(yàn)的驗(yàn)證，這種組合式筒型基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)具有很好的拖航穩(wěn)性，滿足整體開發(fā)方案對基礎(chǔ)的要求。

2　用于深水的半潛式多功能平臺

中海油研究總院提出了用于深水的半潛式多功能平臺的概念設(shè)計(jì)，并已獲得國家發(fā)明專利，專利號201010199308．5。

2．1 結(jié)構(gòu)組成

2．1．1 上部結(jié)構(gòu)

新型半潛式多功能平臺的上部是一座傳統(tǒng)的半潛式平臺，這種新型平臺的主體結(jié)構(gòu)如圖7。上部半潛式平臺具有兩層桁架式甲板，分別是主甲板和生產(chǎn)甲板，其間距為11．0 m，甲板尺寸為78．0 m× 78．0 m。操作工況及拖航工況時(shí)，甲板總設(shè)計(jì)載荷分別為176 570 k N、141 160 k N；兩甲板的重心高度分別在立柱頂甲板上12．73 m和11．77 m。主甲板上除生活樓、直升飛機(jī)坪、井架、井口作業(yè)區(qū)之外，還設(shè)有9根頂張緊立管，2根鋼懸鏈?zhǔn)搅⒐埽诓僮鞴r時(shí)，它們的頂張力分別為45 400 k N、12 970 k N；另有臍帶纜，其載荷為5 240 k N。生產(chǎn)甲板上主要是進(jìn)行油、氣、水分離及脫鹽、脫硫等處理的生產(chǎn)裝置以及供熱、供電、供水等設(shè)施。

上部半潛式平臺具有4根正方形截面的空心立柱，支持上部甲板模塊，立柱尺寸為19．4 m× 19．4 m×50 m，立柱（橫向／縱向）中心間距為57．8 m。4根立柱底端與半潛式平臺的下浮箱相連結(jié)，下浮箱為矩形截面，其尺寸為77．2 m×12．8 m× 8．4 m。從平臺甲板經(jīng)4根立柱底端入水，有4組12根系泊纜（每組3根）組成的平臺系泊系統(tǒng)，從上到下采用“甲板錨鏈—聚酯纜—海底錨鏈”三段式的張緊型系泊形式，底部由吸力錨或打入式長樁固定于海底，每根系泊纜的預(yù)張力為2 225 k N。

圖7　新型深水半潛式多功能平臺模型

2．1．2 下部結(jié)構(gòu)

新型半潛式多功能平臺的下部是一個(gè)可上下伸縮的結(jié)構(gòu)，由可伸縮立柱及下浮箱組成?？缮炜s立柱共4根，為圓柱型，截面直徑5．6 m，套在上部半潛式平臺中空的4根立柱內(nèi)，形成套筒，可沿上部半潛式平臺的立柱上下伸縮。4根可伸縮立柱底端與下浮箱連接，下部浮箱（LTP）為矩形，其尺寸為77．2 m×23．0 m×7．4 m，下浮箱（橫向／縱向）中心間距為57．8 m。這樣，當(dāng)可伸縮立柱縮進(jìn)上部半潛式平臺的立柱套筒內(nèi)，并將上部半潛式平臺的浮箱與下浮箱連接之后，既可實(shí)現(xiàn)上部半潛式平臺與下部浮箱在碼頭靠泊狀態(tài)下的整體組裝和調(diào)試，也可進(jìn)行這座新型平臺的整體拖運(yùn)和海上安裝，從而大大降低了海上安裝的周期和費(fèi)用。反過來，到達(dá)預(yù)定井位，拆開連接，通過壓載便可使伸縮立柱自套筒內(nèi)全部伸出，直至達(dá)到半潛吃水的目標(biāo)位置時(shí)，再采用機(jī)械、焊接等連接方式，將伸縮立柱頂部與上部平臺的立柱底部進(jìn)行連接后，可實(shí)現(xiàn)永久定位，然后安裝立管，進(jìn)行作業(yè)。此時(shí)，因整個(gè)新型半潛式平臺已構(gòu)成上、下雙層浮箱，使平臺浮心高于重心，提高了穩(wěn)性。

2．1．3 垂蕩板

垂蕩即平臺沿垂直坐標(biāo)軸的上下升沉運(yùn)動(dòng)，垂蕩過大，平臺的上下升沉運(yùn)動(dòng)位移過大，裝設(shè)于浮式生產(chǎn)平臺上的干式井口裝置受其影響，不能正常生產(chǎn)甚至受到損壞。因此，為了解決這種新型半潛式多功能平臺能夠適用干式井口的問題，在下浮箱的上面設(shè)置了垂蕩板。垂蕩板是一塊正方形的板，邊長為31．2 m，垂蕩板的中間開孔，使油氣生產(chǎn)立管／鉆井立管從中穿過。顯然，有了垂蕩板，可增加平臺垂蕩時(shí)的附加質(zhì)量和阻尼，從而減小垂蕩運(yùn)動(dòng)位移，使其限制在干式井口裝置正常生產(chǎn)的允許范圍之內(nèi)。

2．2 創(chuàng)新之處

2．2．1 提高穩(wěn)性的雙層浮箱

新型半潛式平臺除原有的浮箱之外，又增設(shè)了可伸縮的下浮箱，構(gòu)成的雙層浮箱使平臺浮心高于重心，平臺具有無條件穩(wěn)性，從而降低了惡劣海況下平臺發(fā)生災(zāi)害事故的風(fēng)險(xiǎn)。目前，全球尚無這種雙層浮箱的半潛式平臺，這種創(chuàng)新的穩(wěn)性遠(yuǎn)勝于傳統(tǒng)的半潛式平臺。

2．2．2 靈活拆連的伸縮結(jié)構(gòu)

由于采用了可伸縮的下部結(jié)構(gòu)，因而可適應(yīng)平臺的不同工況，將其與上部結(jié)構(gòu)連接或折分，非常靈活方便。當(dāng)在碼頭靠泊時(shí)，可以將上、下部結(jié)構(gòu)連接，進(jìn)行整體組裝和調(diào)試；保持這種連接狀態(tài)，又可實(shí)現(xiàn)平臺的整體拖運(yùn)；到達(dá)預(yù)定井位后，拆開連接，既可通過壓載，下潛入水；達(dá)到吃水的目標(biāo)位置時(shí)，又可恢復(fù)連接，實(shí)現(xiàn)永久定位，進(jìn)行作業(yè)。這種靈活方便的可伸縮的下部結(jié)構(gòu)，在全球半潛式平臺中是絕無僅有的。

2．2．3 裝設(shè)增大阻尼的垂蕩板

新型半潛式平臺裝設(shè)垂蕩板以后，可增加平臺垂蕩的附加質(zhì)量和阻尼，使半潛式平臺的垂蕩運(yùn)動(dòng)位移大大減小，從而使半潛式平臺允許使用干式采油系統(tǒng)（傳統(tǒng)的半潛式平臺只能用水下的濕式采油系統(tǒng)）。顯然，新型半潛式平臺裝設(shè)垂蕩板的這一創(chuàng)新，使其可靈活采用干式、濕式或干濕組合式等多種采油方式，比傳統(tǒng)半潛式平臺只能采用一種采油方式優(yōu)越。

2．2．4 鉆采儲運(yùn)多種功能

目前，世界上用于深水油氣田開發(fā)的浮式生產(chǎn)平臺，主要有張力腿平臺（TLP）、半潛式平臺（Semisubmersible）、立柱式平臺（Spar）、浮式生產(chǎn)儲卸設(shè)施（FPSO）等，與他們相比，新型半潛式平臺的技術(shù)性能優(yōu)越，功能最全面。

傳統(tǒng)半潛式平臺目前已發(fā)展到第六代，在深水油氣田開發(fā)中應(yīng)用最為廣泛，全球在水深超過1 829 m（6 000 ft）的己有50艘左右，最深的工作水深達(dá)3 048 m（10 000 ft），半潛式平臺之所以能夠應(yīng)用廣泛，主要是由于它的設(shè)計(jì)建造技術(shù)成熟，使用操作經(jīng)驗(yàn)豐富，穩(wěn)性好。但是，他的最大弱點(diǎn)是不能儲、卸油，功能不夠全面。例如近期由我國中遠(yuǎn)公司南通的啟東基地為巴西建造的“SEVANDRILLER”號，是世界上首座最先進(jìn)的圓筒型半潛式超深水（工作水深約3 050 m）海洋鉆井、油氣水處理、儲油（存儲能力15萬t原油）多功能平臺，但不能卸油，用穿梭油輪外運(yùn)；而且，穩(wěn)性遠(yuǎn)不如新型半潛式多功能平臺。

張力腿平臺（TLP）全球共有20多座，是用于深水的一種垂直系泊的浮式順應(yīng)平臺。平臺上體靠浮箱半潛于水中，用張力筋腱組成的張力腿垂直系泊于海底樁基上，還有側(cè)向系泊索輔助，平臺上體甲板上裝有鉆井、完井和修井作業(yè)裝備以及全套油氣分離、脫水等生產(chǎn)處理設(shè)備，但不能儲油，只能通過海底輸油管道送出處理后原油或與FPSO聯(lián)合運(yùn)油；而且，工作水深受限制。

立柱式平臺（Spar）目前全球已有10多座，其平臺上體是由一根獨(dú)立的浮式圓筒狀立柱來支撐，浮式圓筒中央通過生產(chǎn)立管，周圍分別設(shè)有壓載艙及儲油艙，另有分段式系泊索自立柱中段將立柱系泊于海底吸力式基礎(chǔ)上，平臺上體由鉆井甲板、原油處理生產(chǎn)甲板及井口甲板組成，因?yàn)橛袃τ团?，故而可以儲油，但也還是不能卸油，用船外運(yùn)，一般也是通過海底管道將處理后合格原油送出；而且，不能將上體與立柱靈活拆連，只能在海上安裝。

FPSO的應(yīng)用非常廣泛，全球已擁有100多艘。雖然可以進(jìn)行原油處理及儲、卸油，但是不能鉆井、完井、修井及采油；而且，F(xiàn)PSO浮于海面上，還需要1套專門的系泊裝置。

因此，新型半潛式平臺是目前全球各類型深水浮式生產(chǎn)平臺中的功能最全面的多功能平臺，且技術(shù)性能優(yōu)越。

3　創(chuàng)新思維與方法應(yīng)用

思維即思考，它是人腦對客觀事物間接的和概括的反映。創(chuàng)新思維是相對于傳統(tǒng)的邏輯思維而言的。邏輯思維主要包括有：分類與比較、推理與判斷、分析與綜合、抽象與概括、歸納與演繹等形式，是目前使用最廣泛的思維形式，故又稱為習(xí)慣思維。創(chuàng)新思維擺脫了傳統(tǒng)的邏輯思維，不受現(xiàn)成的、常規(guī)的思路的約束，來尋求對問題的全新的、獨(dú)特性的解答和方法的思維過程。創(chuàng)新思維可以有逆向思維、形象思維、直覺與靈感思維、發(fā)散與集中思維、聯(lián)姻思維、綜合思維等形式。在創(chuàng)新思維引領(lǐng)下具體實(shí)施創(chuàng)新的方法，則稱之為創(chuàng)新方法。

3．1 用于淺海的坐底式多功能平臺

3．1．1 創(chuàng)新思維

坐底式多功能平臺的創(chuàng)新思維屬于發(fā)散與集中的思維形式。發(fā)散是指人們思路擴(kuò)散出去的意思；集中是將按照發(fā)散思維拓展出去的思路，再收攏回來，集中于某些核心點(diǎn)上，來實(shí)現(xiàn)最終目標(biāo)的思維形式。

坐底式多功能平臺的最終目標(biāo)是用于淺?？蛇M(jìn)行鉆、采、儲、運(yùn)。首先，將思路擴(kuò)散出去，想想可用于淺海的固定式油氣水處理中心生產(chǎn)平臺、可進(jìn)行生產(chǎn)、儲存、卸油的FPSO以及可進(jìn)行鉆井、完井、修井的坐底式平臺。然后將思路收攏回來，集中到作業(yè)期間平穩(wěn)固定、鉆采儲運(yùn)多種功能、能夠搬遷重復(fù)使用等幾個(gè)核心點(diǎn)上，“博采眾長”，取固定式平臺的“固定”；取坐底式平臺的“坐底”且“可移動(dòng)”及“鉆、完、修井”；取FPSO的“生產(chǎn)、儲存、卸油”；取筒型基礎(chǔ)的“吸力錨”，從而，就產(chǎn)生出來“筒型基礎(chǔ)坐底式”加“FPSO”的用于淺海的坐底式多功能平臺的概念。這就是坐底式多功能平臺的創(chuàng)新思維過程。

3．1．2 創(chuàng)新方法用于淺海的坐底式多功能平臺的創(chuàng)新方法應(yīng)用的是雜交法。所謂雜交法，指的是幾種事物復(fù)合交叉而成為一種新事物的方法。顯然，在上述發(fā)散與集中思維形式的引領(lǐng)下，它將固定式平臺的固定，坐底式平臺的坐底、可移動(dòng)，F(xiàn)PSO的生產(chǎn)、儲、運(yùn)，筒型基礎(chǔ)的吸力錨等幾種事物加以復(fù)合，就組成了一種新的用于淺海的坐底式多功能平臺。顯然，這個(gè)新事物是雜交而成的。

3．2 用于深水的半潛式多功能平臺

3．2．1 創(chuàng)新思維

用于深水的半潛式多功能平臺的創(chuàng)新思維仍然是發(fā)散與集中思維形式。針對研究的最終目標(biāo)是深水用浮式生產(chǎn)平臺，首先將思維發(fā)散到世界上已有的4種深水浮式生產(chǎn)平臺，即張力腿、立柱式、半潛式平臺及FPSO；然后，再將思維“聚焦”，集中到用于深水、提高穩(wěn)性、多種功能等幾個(gè)核心點(diǎn)上進(jìn)一步思考。這時(shí)，考慮到采用半潛式可不受水深限制，優(yōu)于張力腿平臺；采用雙層浮箱可提高穩(wěn)性，較傳統(tǒng)的半潛式平臺優(yōu)越；采用可伸縮的下部浮箱結(jié)構(gòu)，則便于與上部結(jié)構(gòu)拆連，實(shí)現(xiàn)整體調(diào)試、拖運(yùn)和海上安裝，遠(yuǎn)較立柱式平臺不能將上、下部結(jié)構(gòu)連成整體為優(yōu)越；再考慮到增設(shè)垂蕩板后，可采用干式井口，進(jìn)行干式采油，再加上鉆、儲、運(yùn)等功能，比FPSO的功能更加全面。至此，理性認(rèn)識形成，對現(xiàn)有的4種深水用浮式生產(chǎn)平臺的“破舊立新”、“取而代之”的理念萌生。

3．2．2 創(chuàng)新方法

用于深水的半潛式多功能平臺的創(chuàng)新方法是替代法。替代法是實(shí)現(xiàn)“破舊立新”、“取而代之”理念的具體方法。“破舊立新”是發(fā)散與集中創(chuàng)新思維的一種模式，它首先運(yùn)用發(fā)散思維，將己有事物中的缺點(diǎn)、弊端發(fā)掘出來，發(fā)現(xiàn)其致命弱點(diǎn)后，再運(yùn)用集中思維，找出其要害的核心根源，從而“對癥下藥”，得出應(yīng)“破舊”的及應(yīng)“立新”的主要內(nèi)容，構(gòu)成了“取而代之”的具體實(shí)施的替代法。采用半潛式平臺取代了張力腿平臺，破除了工作水深受限制的弊端；采用雙層浮箱取代了單層浮箱的半潛式平臺，破除了傳統(tǒng)半潛式平臺穩(wěn)性受限制的弊端；采用可伸縮下浮箱結(jié)構(gòu)的半潛式平臺取代了立柱式平臺，破除了立柱式平臺不能上、下部結(jié)構(gòu)連成整體進(jìn)行整體調(diào)試、拖運(yùn)、安裝的弊端；增設(shè)垂蕩板的新型半潛式多功能平臺，取代了FPSO，破除了FPSO只能生產(chǎn)，儲油，卸油，功能不全面的弊端。

4　結(jié)論

1） 我國中海油能源發(fā)展股份有限公司采油服務(wù)分公司近年提出的用于淺海的坐底式多功能海上平臺的概念設(shè)計(jì)創(chuàng)新突出、技術(shù)性能優(yōu)越，可供我國渤海油氣田開發(fā)用多功能平臺時(shí)設(shè)計(jì)與建造參考。

2） 我國中海油研究總院近年提出的用于深水的半潛式多功能平臺的概念設(shè)計(jì)，已獲得我國國家發(fā)明專利（201010199308．5），創(chuàng)新突出，技術(shù)性能優(yōu)越，可供我國南海深水油氣田開發(fā)用多功能平臺時(shí)設(shè)計(jì)與建造的參考。

3） 筆者對2種多功能平臺的創(chuàng)新思維與方法的分析與概括，旨在拋磚引玉，希望在當(dāng)今我國大力倡導(dǎo)“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)”的形勢下，開展更廣泛的研討，以期對從事裝備研發(fā)的第一線的工作人員，進(jìn)行自主創(chuàng)新，有所俾益。

［1］ 謝彬，姜哲，謝文會．一種新型深水浮式平臺：深水不倒翁平臺的自主研發(fā)［J］．中國海上油氣，2012，24（4）：

60－66．

［2］ 譚家翔．一種全新的渤海灣油田開發(fā)方案［J］．中國海上油氣，2014，，26（增刊）：85－91．

［3］ 方華燦．海洋石油工程（上、下冊）［M］．北京：石油工業(yè)出版社，2010．

The Innovations of Two Kinds of Multi－function Offshore Platforms

FANG Huacan
（China University of Petroleum（Beijing），Beijing 102249，China）

Two multifunction offshore platforms are introduced．One is suitable for shallow water，bottomsupported multi functional offshore platform．The main innovation is the adapt of technology of bottomsupported，oil and water flow rate replacement process，efflux mooring program，steel structure tanks with cementing envelop，and combined suck mooring system．The other is semisubmersible multifunction platform，suitable for use in deep water．Double layers floating tanks are used with flexible disconnection and connection expendable structure，heave plate with enforce damper and multifunction of drilling and storage．It is summarized that these two offshore platforms with newly developed through and method．

shallow water；bottomsupported multifunction platform；deep water；semisubmersible multifunction platform；innovation method

TE95

A

10．3969／j．issn．1001-3842．2015．09．003

1001-3482（2015）09-0008-06

①2015-04-01

方華燦（1930），男，福建定遠(yuǎn)人，教授，從事海洋石油裝備的研究。