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深水八角形浮式钻井生产储油平台(Floating,Drilling,Production,Storage and Offloading,简称FDPSO)是由中海石油(中国)有限公司提出的、预计应用于我国南海2000米水深的新型深海油田开发装备。本文中以此深水八角形FDPSO的水动力性能,尤其是垂荡运动性能为主要研究内容,深入研究垂荡板几何参数变化对此浮体运动性能的影响;以及此FDPSO在与穿梭油轮进行外输作业时,连接缆参数变化对浮体运动性能和连接缆张力响应的影响。 本文采用以三维势流理论为基础的水动力计算软件 SESAM对浮体进行频域以及时域分析,分别考察单层垂荡板在不同宽度、不同浸没深度下浮体相应的运动及系泊缆张力响应特性,同时采用模型试验与数值计算相结合的方法重点研究了双层垂荡板的不同间距对浮体水动力性能的影响;并在此基础上计算带有单层垂荡板的浮体与穿梭油轮进行外输作业时,连接缆的不同参数配置对两浮体运动特性及连接缆受力响应的影响规律。研究表明,垂荡板的设置可较好的改善浮体的垂荡及纵摇的运动性能,增大垂荡板的宽度或间距均可不同程度的增加浮体的垂荡及纵摇运动固有周期和阻尼系数;在垂荡板间距相对较小时,双层垂荡板抑制垂荡运动的优势不再明显;在浮体进行外输作业时,采用双缆连接可明显减小两浮体的运动幅值;连接缆长度越小,连接缆刚度越大越有利于外输作业的进行,但同时会导致连接缆张力的增加。本文研究内容为FDPSO在南海的应用提供技术支撑。