深水单立柱采油平台(Spar)自20世纪80年代以来被广泛应用与开发深海的事业中。1997年世界上第一座Spar深海采油平台-Neptune平台建成投产并取得良好的经济效益,此后Spar平台经过三代的发展,到目前位置已经有14座Spar平台建成投产。Spar平台概念的提出为研究与解决深海采油的要求开拓了新思路,这种平台与现有的其它海洋采油平台相比,具有以下优点:第一,适宜深水作业,在深水中运动稳定、安全性良好;第二,灵活性好,十分便于拖航和安装,同时动态定位也比较方便;第三,经济性好,造价对水深的变化不敏感。凭借这些优势,Spar平台现在已在各种类型的海洋深海采油平台中脱颖而出,深受世界各地的业主和学者们的关注,成为继张力腿平台之后的第二大主力平台。中国准备向南海进军,进行适合南海深水油气开发的采油平台研究,论文就是在此背景下,依托上海交通大学海洋工程国家重点实验室的项目—“深水采油平台的概念设计及其水动力性能研究”,结合国内外Spar平台的最新研究进展,对一Spar平台方案设计、稳性性能、进行分析和研究:深水单立柱采油平台的方案设计根据总布置、结构、操作管理、建造等各方面的要求,结合国内外研究开发成功的Spar平台特点,提出了适合我国实际情况的新型Spar平台方案,并依次开展顶部甲板模块设计、主体尺度和布局要素确定、重量重心估算等工作,并考虑其湿拖和“自行竖立”过程的要求以及平台的抗沉性,进行了舱室划分,为后续的性能和结构研究提供一个明确的研究对象。本文利用船舶设计中通常采用的母型法,并根据一些统计资料总结出一套适用于Spar平台的空船重量在初步设计中的估算方法,通过对国内外设计制造的多座Spar平台的主体要素及其总布置等各方面的特征进行统计分析,确定出该Spar平台主体主尺度。深水单立柱采油平台的稳性研究本文在对进行深水单立柱采油平台稳性研究时,将其分成完整稳性和破损稳性两部分各自予以讨论,根据相关稳性要求进行全船完整状态下稳性的校核。深水单立柱采油平台锚泊系统设计本文主要根据准静力方法对平台的锚泊系统进行设计,整理出锚泊系统相关的设计过程,确定锚泊系泊索的数目、分布形式及材料的选择。本文通过对一深水单立柱采油平台主体尺度确定、锚泊系统设计和稳性进行的初步研究,本文为我国深水平台方案设计的研究提供了借鉴,具有一定的参考价值,也未将来的更进一步的研究做出了有益的探索。