立柱浮筒式平台
1.立柱浮筒式平台的特征
传统立柱浮筒式平台的主体是一个大直径、大吃水的具有规则外形的柱状浮式结构。在主体的外壳上装有2～3列侧板结构，沿整个主体的长度方向呈螺旋状布置。螺旋形侧板能够对经过平台圆柱形主体的水流起到分流作用，从而可以减少对平台有害的涡激运动。
立柱浮筒式平台（见图8-3）的主体结构水线以下部分为密封空心体，以提供浮力，称为浮力舱，舱底部一般装压载水或用以储油（柱内可储油也成为立柱浮筒式平台的显著优点），中部由锚链呈悬链线状系泊于海底。主体中有四种形式的舱：第一种是硬舱，即主体结构水线以下部分的密封空心体。第二种是储存舱，位于壳体的中部；第三种是平衡／稳定舱，位于壳体底部，当平台已经系泊并准备开始生产时，转化为固定压载舱，主要用来降低重心高度；第四种是压载舱，用于吃水控制。
图8-3 立柱浮筒式平台
立柱浮筒式平台是一种深吃水平台，具有良好的稳性和运动特性。因其重心位于浮心下方而具有恒稳性，在恶劣海洋环境条件下，它的安全性具有无可比拟的优势。
由于吃水深、水线面积小，立柱浮筒式平台的升沉运动比半潜式平台小，与TLP相当，在系泊系统和主体浮力控制下，具有良好的运动特性，特别是垂荡运动和水平漂移运动小，适合于深水系泊定位，对系泊系统和立管的相关技术要求相对较低，成为目前主要适用于深水干式井口作业的浮式平台。
与其他浮式结构相比，立柱浮筒式平台具有以下两大优势：
（1）特别适宜于深水作业。立柱浮筒式平台在深水环境中运动稳定、安全性良好。在立柱浮筒式平台投入正式生产的十几年间，6座在役平台经历了各种恶劣海况，从未发生过重大的安全事故。例如，1998年9月，世界上第一座立柱浮筒式平台Neptune Spar就经历了两次台风的考验，其中最大的一次Georges号台风引起的巨浪高达9.75米，稳定风速为78节。结果在台风中对平台运动响应的实际记录比预计的响应还要稍小些，整个平台安然无恙，表现出很好的安全性。
（2）灵活性好。由于采用了缆索系泊系统进行定位，立柱浮筒式平台便于拖航和安装，在原油田开发完后，可以拆除系泊系统，直接转移到下一个作业海域继续使用，特别适宜于在分布面广、出油点较为分散的海域进行石油探采工作。
2.立柱浮筒式平台的组成
典型的立柱浮筒式平台主要由四部分组成：上部组块、主体、系泊系统和立管系统，如图8-4所示（以桁架型立柱浮筒式平台为例）。
（1）上部组块。三种类型立柱浮筒式平台的上部组块布置基本类似，立柱浮筒式平台上部组块通常由两层至四层矩形甲板桁架结构组成，依据平台的功能定位配备有钻修井模块、柴油发电机组、吊机、油气处理装置、生活楼和直升机平台甲板等设施，可以进行钻井、修井、油气处理等组合作业。依据平台功能定位可以将上部组块分为钻（修）井甲板、中间甲板、生产甲板和底层甲板，钻（修）井甲板钻台面布置绞车、转盘等钻井设备、司钻房；中间甲板布置生活区、公用设施等，提供钻井井架、直升机甲板支撑；生产甲板布置油气处理装置、生产设备、操作间、控制间等；底层甲板布置柴油发电机组、井口和井口装置等，并提供与下部主体的连接支撑。
图8-4 典型的Spar平台结构
（2）主体。传统立柱浮筒式平台的主体是一个大直径、大吃水的具有规则外形的浮式柱状结构。硬舱位于主体的上部，是整个平台系统的主要浮力来源。硬舱为多层多舱结构，每一层都由水密甲板分隔，而每一层又由从中央井的拐角处径向防水壁伸出四个隔舱，以提高主体的抗沉性。用于储藏柴油、原油、甲醇、饮用水等的容器通常建在平台硬舱的顶部。位于水线处的舱层还包含有附加的双层防水壁结构以降低平台由于船舶碰撞破损后的灌水体积。中间部分是储存舱，用以储存平台生产的油气。在平台建造时，主体底部为平衡／稳定舱，当平台拖航就位后准备开始生产时，这些舱则转化为固定压载舱，主要用来降低重心高度。底部舱层通常作为可变压载舱，用于吃水控制，其他舱层作为固定浮舱。另外，在主体的外壳上还装有2～3列侧板结构，沿整个主体的长度方向呈螺旋状布置。螺旋形侧板能够对经过平台圆柱形主体的水流起到分流作用，从而减少平台的涡激振动。
桁架式立柱浮筒式平台的主体部分由硬舱、桁架和软舱组成，以桁架结构代替传统立柱浮筒式平台柱体的中部结构，作为硬舱与软舱之间的刚性连接。桁架结构有效地降低了平台主体在竖直平面上的投影面积，从而降低平台的水平外力载荷，减小在水平方向上的运动响应。桁架上设置的垂荡板增加了平台在垂荡运动时的附加重量和阻尼，降低了平台垂荡运动的固有频率，从而减少了与波浪频率发生共振的可能性；平台主体在桁架以下的部分为软舱，位于平台的最底部。在安装阶段，软舱为平台主体在水中漂浮提供浮力。平台竖立后，固定压载将存放于软舱，可以降低平台重心，使得平台重心低于浮心从而保证平台的无条件稳性。
多立柱型立柱浮筒式平台的主体由一束圆柱体在它们空隙间的水平和垂直结构单元连接而成。其上部硬舱由多个外圆柱围绕一个中心圆柱组成，上部圆柱提供整体所需浮力。下部由外圆柱中的三个延伸到底部的圆柱腿构成。压载舱在这些圆柱腿的底部，以确保平台具有足够的稳定性。垂荡板装在圆柱腿上，提供较大的垂荡附加重量和附加阻尼，适合刚性立管。同其他立柱浮筒式平台一样，由于浮心高于重心，多立柱型Spar同样非常稳定。
立柱浮筒式平台一般采用干式井口作业，其硬舱内部设置有“中央井”，形成了一个四周封闭的空间，供顶部张紧式立管（top tensioned riser，TTR）穿过。因此中央井的尺寸将受制于TTR立管的数量及布置方式，而它又将影响立柱浮筒式平台的硬舱尺寸。
（3）系泊系统。立柱浮筒式平台的系泊系统对平台起到限制位移的作用。为了减小系泊系统在海底的覆盖面积，目前深水立柱浮筒式平台的系泊索大多采用链-缆-链的张紧悬链线形式。每根系泊索由三部分组成，最上面的部分称为船体链段，中间段为螺旋钢缆或合成缆（尼龙缆或聚酯纤维缆），下部与海底链段相连。海底基础有桩基础和吸力锚基础两种形式。系泊系统可以预先安装好，在主体就位后进行连接。导缆器安装在主体重心附近的外壳上，每组系泊缆通过导缆器与张紧器连接，通过调整张紧器来改变系泊缆的张力。锚链的长度和锚泊系统提供的张力应保证钢缆或尼龙缆在正常作业海况下不与海底相接触。
系泊锚链可以对称或不对称地分布在主体的周围。在已建成的立柱浮筒式平台中，桁架型立柱浮筒式平台的系泊索一般采用的是分组式布置方式，而多立柱浮筒式平台仅有一座Red Hawk，其系泊索呈散布式布置。选择系泊索布置型式时需要对目标海域的环境条件、立管布置型式、平台主体型式进行综合考虑（见图8-5）。
（4）立管系统。立柱浮筒式平台的立管系统向上与平台上体的生产设备相连，向下则深入海底，可实现采油（气）、注水、外输等功能。立管系统根据设计需要可以在顶部TTR和钢制悬链线立管间进行选择。钢悬链线立管悬挂在甲板外侧，而顶部张紧式立管位于立柱浮筒式平台的中央井中，通过浮力罐或者张紧器提供立管张力支持（见图8-6）。顶部张紧式立管系统根据平台的作业能力、油（气）田的开发方案可以确定立管系统的性质（钻井隔水管、生产立管）、立管的数量、立管的尺寸以及立管的布置方案。
图8-5 Spar平台系泊索型式示意图
图8-6 Spar平台顶部张紧式立管示意图
由于立柱浮筒式平台的升沉运动很小，因此它可以支持顶部张紧式立管和干式采油树。平台正常生产工况下由于每个立管通过自带的浮力罐提供张力支持，因此立管的轴向载荷与主体运动解耦，同时使得平台对水深也不是很敏感。立柱浮筒式平台底部接头的设计，使得立柱式与立管之间可以有相对运动。浮力罐从接近水表面一直延伸到水下一定深度。在一些情况下，浮力罐超出硬舱底部。在中心井内部，由弹簧导向承座提供这些浮力罐的横向支持。柔性海底管线（包括柔性输出立管）可以附着在立柱浮筒式平台的硬舱和软舱的外部，也可以通过导向管拉进桁架内部，继而进入到硬舱的中心井中。
3.Spar平台设计
Spar平台设计主要围绕其关键技术进行。Spar平台的关键技术问题主要包括：波浪荷载及平台运动响应、垂荡／纵摇运动不稳定性及控制技术、涡激运动及控制技术以及系泊系统／立管系统的作用与影响等。
（1）波浪荷载及平台运动响应。立柱浮筒式平台的运动周期长，墨西哥湾典型的立柱浮筒式平台固有周期约为：纵荡160秒、纵摇60秒、升沉28秒。因此，对一阶波浪荷载的响应较小。其较大的纵荡运动主要是二阶波浪载荷和涌浪引起的长周期慢漂运动，最大二阶慢漂运动幅度为水深的6%～10%。
（2）升沉／纵摇运动不稳定性及控制技术。立柱浮筒式平台的升沉运动和纵摇运动是强烈的耦合运动，当纵摇固有频率等于升沉固有频率两倍时，极易发生耦合的不稳定运动，被称为不稳定区。在不稳定区，即使在小波浪条件下，纵摇运动也是不稳定。研究表明，加装螺旋板和防垂荡板可以使不稳定区减小，虽然螺旋板和防垂荡板不能改变升沉和纵摇周期，但能够通过增大阻尼而使纵摇运动稳定、防止升沉共振。因此，由于增大的黏性阻尼，桁架型立柱浮筒式平台的运动稳定性优于传统型立柱浮筒式平台。(https://www.daowen.com)
在长周期波浪荷载作用下，传统型Spar平台可能产生升沉共振，壳体形状的变化可以有效地改变升沉峰值响应周期，从而远离波浪卓越周期，而且，黏性阻尼也可以进一步抑制升沉共振。
（3）涡激运动及控制技术。立柱浮筒式平台是直立漂浮在水中的圆柱体，系泊系统提供其纵荡和横荡恢复力，因此，在海流的作用下，平台将发生涡激运动。由于立柱浮筒式平台的吃水深，流经壳体的流是非均匀的。立柱浮筒式平台的涡激运动是一个复杂的非线性问题，对其研究以及对控制方法的研究也是立柱浮筒式平台研究的热点问题。
（4）系泊系统／立管系统的作用与影响。系泊系统提供立柱浮筒式平台水平方向的恢复力，随着水深的增加，系泊系统由悬链线锚链发展为半张紧式和张紧式系泊缆。立柱浮筒式平台的立管系统也随水深的不同而有张紧式立管和钢悬链线立管等不同立管系统。张紧式立管位于立柱浮筒式平台的中央井中，而钢悬链线立管悬挂在甲板外侧。因此，对平台的运动具有不同程度的影响。其影响也具有复杂的非线性，也是立柱浮筒式平台研究的关键问题。
此外，立柱浮筒式平台设计时还需考虑具体结构与布置的问题。
（1）顶部甲板模块重量控制及设备布置。顶部甲板模块重量减小相应地会减少主体底部压载量，进而减少平台总排水量和系泊载荷，从而减小主体尺寸、系泊索尺寸，并降低平台造价，因此在进行顶部模块设计时应尽量减小顶部模块的重量。甲板上设备的布置要满足安全和工艺流程的前提下，尽量布置紧密，以减小甲板尺寸、平台重量，降低造价。
（2）主体尺寸确定及舱室划分。以桁架立柱浮筒式平台为例，主体尺寸包括圆柱体直径、硬舱、中段、软舱的高度、防垂荡板层数及间距等。主体尺寸确定及舱室划分主要考虑以下因素：①提供足够的浮力；②具备足够的稳性，即GM值；③防垂荡板的层数和间距保证平台具有较好的升沉性能；④具备足够的恢复力；⑤具有足够的干舷，减少波浪对甲板的抨击作用；⑥软舱的高度保证平台在扶正过程中具有足够的恢复力矩；⑦具有良好的抗沉性；⑧中央井面积。
（3）立管形式的选择及布置。立柱浮筒式平台立管系统设计中的主要问题是中央井内立管的布置形式及其之间的间距，中央井的尺寸由立管的数目决定，立管一般采用3×3、4×4，或5×5的布置形式，立管之间的间隙随工作水深（h）的增大而变大，经统计，一般规律为：h＜600米时，间隙为10英寸；600米＜h＜1 200米时，间隙为12英寸；1 200米≤h＜1 800米时，间隙为14英寸。
（4）系泊材料的选择及布置。系泊系统设计中涉及材料的选择和布置两个问题。Spar平台缆索主要有钢丝绳和聚酯纤维两种。相比较而言，聚酯纤维具有减轻系泊系统重量、提高有效载荷、降低平台造价的优点，但是其成本较高，只有在水深超过1 500米才具有价格优势。立柱浮筒式平台系泊索主要采用集束式布置，一般有2×3、3×3、4×4的形式，其中3×3形式由于其材料最省、120度的夹角定位具有很大的空间，可设置多根立管，得到广泛应用。此外也可根据平台实际的作业环境条件，在某些方向上增加或减少系泊索的数目。
4.立柱浮筒式平台发展
立柱浮筒式平台属于顺应式平台的范畴，被广泛应用于人类开发深海的事业中。20世纪70年代，Royal Dutch Shell公司在北海建造了一座Brent Spar平台，用作石油的储藏和装卸中心。不过，早期建造的Spar平台结构与当前深海油气开发使用的立柱浮筒式平台相比还是有区别的。
1987年，E.E.Horton在柱形浮标和TLP概念的基础上提出一种用于深水的生产平台，即立柱浮筒式平台，并于1996年应用于墨西哥湾的Neptune油田（水深588米），标志着立柱浮筒式平台开始正式应用于海上油气生产领域。
传统立柱浮筒式平台的主体是一个大直径、大吃水的具有规则外形的浮式柱状结构，通过半张紧的钢悬索系泊系统来定位。系泊索包括海底桩锚、锚链和钢缆组成。锚所承受的上拔载荷由桩锚或负压法安装的吸力锚来承担。导缆孔通常位于硬舱的下部。系泊结构不仅与载荷大小有关，还与水深有关。在设计立柱浮筒式平台的系泊系统时，通常使其在一根系泊索断开的情况下可以抵御百年一遇恶劣海况。系泊系统可以预先安装好，在壳体就位后进行连接。立柱浮筒式平台的立管系统主要由生产立管、钻探立管、输出立管以及输送管线等部分组成。由于Spar平台升沉运动很小，因此它可以支持顶端张紧立管和干式采油树。由于每个立管通过自带的浮力罐提供张力支持，因此立管的轴向载荷与壳体运动解耦，同时使得平台对水深也不是很敏感。立柱浮筒式平台底部接头的设计，使得立柱浮筒式平台与立管之间可以有相对运动。浮力罐从接近水表面一直延伸到水下一定深度。在一些情况下，浮力罐超出硬舱底部。在中心井内部，由弹簧导向承座提供这些浮罐的横向支持。柔性海底管线（包括柔性输出立管）可以附着在立柱浮筒式平台的硬舱和软舱的外部，也可以通过导向管拉进桁架内部，继而进入到硬舱的中心井中。
桁架式立柱浮筒式平台的概念是Deep Oil Technology公司和Spar International公司从1996年起经过大量的工作，历时5年后提出的，2000年第一次应用于Nansen／Boomvang油田。与传统立柱浮筒式平台相比，桁架式立柱浮筒式平台的最大优势在于其建造时对钢材的用量大大降低，从而能有效地控制建造费用，因此得到广泛的应用。
桁架式立柱浮筒式平台的设计概念是应用桁架结构代替传统立柱浮筒式平台柱体的中部结构。作为连接顶部硬舱和底部软舱的结构，这个桁架部分是一个类似于导管架结构的空间钢架，同传统立柱浮筒式平台的金属圆柱中部结构相比，可以节省50%的钢材。桁架式立柱浮筒式平台通常由无内倾立腿、水平撑杆、斜杆和防垂荡板组成。桁架中的管状部件在整个立柱浮筒式平台的使用过程中均产生浮力。垂荡板通常由带支架的刚性金属结构组成，通过水平撑杆支撑，它的设计已成为桁架设计的一部分。通过增加垂直和正交的撑杆来减小垂荡板之间的跨距。防垂荡板的主要作用是增加立柱浮筒式平台垂直运动的附加重量和阻尼，同时也为顶端张紧立管和刚性立管提供侧向支撑。通过将桁架腿柱构件伸长至顶部硬舱壳体结构中，来连接桁架和硬舱。硬舱和桁架结构通常是分开建造的，通过焊接交叉部分的腿柱连接在一起。在作业时，桁架结构、垂荡板和结点均受到立柱浮筒式平台在波浪中运动的连续动力载荷。因此，在结构分析和设计的过程中，必须充分考虑桁架和结点的结构强度和疲劳。综上可知桁架式立柱浮筒式平台特点如下：①中部结构和软舱部分使用较少的钢材料，造价较为便宜。②总体吃水减小，使得单个部件的建造和运输变得可行（降低了建造和运输的难度）。③通过阻尼板减小了升沉运动，在长周期涌浪中都具有较好的响应。④由于中部结构为开放式的撑杆，降低了环流造成的拖曳载荷。⑤壳体的涡激运动响应减小了。⑥刚性立管可以从开放式的桁架中间穿过而无须穿过硬的壳体。
由于传统立柱浮筒式平台和桁架式立柱浮筒式平台的主体部分都包含大直径的圆柱体，对建造工艺的要求很高。因此，一种新型的，被称作多柱式立柱浮筒式平台被设计出来。多柱式立柱浮筒式平台的最大优点在于，同现有的立柱浮筒式平台相比，它降低了建造难度，经济性较好。这种新型立柱浮筒式平台的壳体由一束圆柱体组成，称为Cell，由很多处在它们空隙间的水平的和垂直的结构单元连接起来。多柱式立柱浮筒式平台的上部结构由六个外圆柱围绕一个中心圆柱组成。这些上部圆柱提供整体所需浮力。立柱浮筒式平台的下部通过将外圆柱中的三个延伸到底部（延长的部分称为圆柱腿）来构成。压载舱包含在这些圆柱腿的底部，从而确保平台具有足够的稳性。同大多数已经投入使用的立柱浮筒式平台一样，由于浮心高于重心，多柱式立柱浮筒式平台同样是无条件稳定的。防垂荡板装在圆柱腿上，能提供较大的升沉附加重量和阻尼。因此，多柱式立柱浮筒式平台也是一种升沉较小的平台，适合刚性立管。由于多柱式立柱浮筒式平台不装干式采油树，因此，并不需要中心井，在这种情况下，中心圆柱体提供浮力。在建造过程中，圆柱体由滚压机制成，并通过自动焊接机焊接在一起，同时，内部的环形加强构件也由相同的自动焊接机焊接到圆柱体部件上。而这种工艺在压力舱和固定平台的制造过程中已经使用多年。当需要更大直径的中心井时，可以考虑更多的外圆柱。例如，8根或者更多。但是，多柱式立柱浮筒式平台中的其他一些结构的设计还有待进一步的解决。例如，由于多柱式Spar具有组合外表面，传统立柱浮筒式平台上使用的侧板不能应用于多柱式立柱浮筒式平台。
目前Spar平台共21座平台，除在马来西亚Kikeh油田作业的Kikeh平台入级DNV外，其余立柱浮筒式平台均入级ABS，这些立柱浮筒式平台也都在墨西哥湾作业，其中BP公司的Holstein平台是世界上最大的立柱浮筒式平台。壳牌公司（Shell）的Perdido平台保持着立柱浮筒式平台的最大作业水深，并因此成为世界上作业水深最深的钻井生产设施。
对在役立柱浮筒式平台上部组块的功能和配置参数进行了统计对比，通过对比分析可见：①多数平台上部组块采用三层甲板结构。②在21座立柱浮筒式平台中有4座配备钻井系统，9座具备修井功能。③平台定员与平台的功能定位关系较大，配备钻井系统的平台定员在110人以上。
立柱浮筒式平台是深水开发的经济型平台，其优良的运动性能使得干式采油树和刚性立管技术可以应用于立柱浮筒式平台，因此经济性更加突出。从立柱浮筒式平台的发展现状来看，立柱浮筒式平台的发展呈现出如下特点：
（1）作业水深不断增加。根据统计数据显示，第一座立柱浮筒式平台Neptune的作业水深只有588米，此后立柱浮筒式平台的应用水深不断增加。到目前为止，Perdido平台的应用最深达到2 383米。随着人类开发深水海洋油气资源的深入，立柱浮筒式平台的作业水深很快会被打破。
（2）型式多样化。随着立柱浮筒式平台技术的发展，目前各国也正在积极开展适应本国深海油田地理条件和环境条件的新型结构型式的研究。目前已经有两座与Spar型式类似的Min DOC3平台已经应用到墨西哥湾的油气生产中，未来立柱浮筒式平台的结构型式也将呈现多样化趋势。
（3）应用地域不断扩大。近年来，雪佛龙、埃克森美孚、壳牌等石油工业巨头都在积极地开展对立柱浮筒式平台技术的研究论证，以期在不久的将来把立柱浮筒式平台应用到英国的设德兰群岛、挪威的北海油田以及西非安哥拉沿海和巴西海域。一些边际油田对立柱浮筒式平台的需求也日益增强。
5.我国立柱浮筒式平台的研发
我国南海海域蕴藏着丰富的石油天然气资源，其储量之大，被誉为“第二个波斯湾”。然而绝大部分石油天然气资源埋藏于深水区域，这就需要诸如立柱浮筒式平台来满足深水石油开采需求。
目前，中国尚无一座立柱浮筒式平台。中国南海的主要含油气构造位于500～2 000米水深的海域，而立柱浮筒式平台适用的水深为600～3 000米，适合南海的深水开发。而且，南海的海洋环境恶劣，台风频发，平台的动力稳定性显得尤为重要。立柱浮筒式平台的运动稳定性好，其升沉运动小，可与TLP媲美，其二阶慢漂运动远远小于半潜式平台，并且作为移动式平台灵活性好。国外的开发经验表明，半潜式平台和TLP均有失稳倾覆的先例，唯有立柱浮筒式平台还没有这样的先例。此外，南海的风浪周期和涌浪周期一般为4～9秒，最大为23秒左右。典型的立柱浮筒式平台纵荡周期为160秒，纵摇周期为60秒，与波浪的周期相差较远。南海的风海流和内波流的流速一般为0.1～0.2米／秒，广东东部沿岸流速最大，可为0.25～0.4米／秒。如果立柱浮筒式平台的有效直径按30米计算，则涡泄周期分别为750秒和375秒，与Spar平台的纵荡周期160秒相差甚远。因此，只要能够针对南海特殊的海洋环境条件开发出合理的立柱浮筒式平台结构，立柱浮筒式平台就能够在中国南海深水海域的油气资源开发中发挥积极的作用。
我国科研人员一直紧跟国际上立柱浮筒式平台发展的潮流，并为此付出诸多努力。早在2004年，国内的有识之士就已开始了Spar平台的相关研究工作。科研人员已经系统地对国外立柱浮筒式平台的发展历史及相关平台参数做了细致的调查研究，为我国立柱浮筒式平台的研发创新打下了坚实的基础。2006年，上海交通大学海洋工程国家重点实验室在单柱式深水平台关键动力特性的理论与实验研究的基础上，结合国外三代立柱浮筒式平台的优缺点和建造难度，提出新概念多柱桁架式立柱浮筒式平台，并对其主体结构进行了设计。
2008年，国家高技术研究（863）计划中，海洋技术领域列入了“南海深水油气勘探开发关键技术与装备”项目，即“新型深水立柱浮筒式平台、TLP平台概念设计与关键技术”课题，目前该课题已经结题。该课题提出的新型立柱浮筒式平台概念对国内海洋工程特别是深海海洋工程的发展起到了推动作用。通过对平台载荷预报、水动力分析、稳性分析，得到了立柱浮筒式平台开发设计相关问题的研究方法，取得的成果为之后我国开展立柱浮筒式平台设计、建造奠定了技术基础。
2010年10月由中船重工民船研发中心牵头，中国船舶科学研究中心、中国石油海洋工程有限公司、天津大学和上海交通大学等组成的团队在工信部高技术船舶科研计划“立柱浮筒式平台关键设计技术研究”项目的支持下，在863计划“新型深水Spar平台、TLP平台概念设计与关键技术”课题取得的研究成果基础上，针对立柱浮筒式平台，自主投入持续进行深入研究。该项目现已结题，并开发出了四柱式立柱浮筒式平台，掌握了深水立柱浮筒式平台关键设计技术，为我国立柱浮筒式平台工程化奠定了技术基础。
图8-7 目标立柱浮筒式平台三维外形图
中海油多年来，一直持续投入人力物力跟踪和研发立柱浮筒式平台。以曾恒一院士领衔的研发团队提出了为我国南海油气资源开发和岛礁建设所需的温差能立柱浮筒式平台概念。
由于目前国内尚缺少立柱浮筒式平台的设计、建造经验，因此急需研发一款成本低、作业效率高的新型立柱浮筒式平台。为保证我国能源战略的顺利实施，实现中国成为世界造船强国的战略目标，经国家发展和改革委员会立项，由上海外高桥造船有限公司牵头，中国船舶及海洋工程设计研究院、哈尔滨工程大学和上海船舶工艺研究所等联合参与新型立柱浮筒式平台研发，研制周期为2015年1月至2017年12月。课题研究结合立柱浮筒式平台的市场需求和我国南海兼顾墨西哥湾等海域作业的需要，完成了一型拥有自主知识产权的适合于我国南海兼顾墨西哥湾作业海域水深不超过2 000米的新型立柱浮筒式平台设计方案，并通过船级社认证；攻克了工程建造、海上运输和安装等关键技术，为承接工程订单奠定技术基础（见图8-7）。
