随着海洋油气资源的开发逐渐向深水，乃至超深水进军，相应的海工装备以及油气开发模式也应运而生。我国在深水海工装备的研发方面已经起步，但仍有很多技术亟待发展。“海洋石油981”在南海作业的成功是近几年中国深水海工技术的一个重大成果，标志着我国在探索海洋的道路上迈出了坚实的一步。　　当前，世界范围内针对深水和超深水的油气开发已经形成了多种作业模式，主要包括干式，湿式以及干式、湿式混合几种思路。但是，无论哪一种开发模式，恶劣的海况都对油气开发作业的安全性造成了一定威胁。因此，针对灾害性海洋环境下的油气开采，有必要提出更多样，更好的解决方案。　　本文针对一种新型的开发模式——张紧式系泊水中生产系统(STLP)开展了相关技术的研究工作。该系统由海底井口，顶张紧刚性立管，水下潜没浮筒，柔性跨接管以及浮式生产平台共同组成，可用于深水及超深水海域的油气资源的开发。这种开发模式的主要意义在于:浮筒浮力支撑、张紧刚性立管，减小了浮式生产平台的立管载荷;潜没浮筒作业于水下一定深度，有效地避免了生产平台对刚性立管的影响;水下生产系统安装在浮筒上，浅水作业降低了对装置的要求，方便操作;在恶劣海况下，可迅速解脱浮筒与浮式生产设施的连接，提高了超深水作业的安全性。　　本文的主要研究内容包括:基于STLP开发模式对水下潜没浮筒的作业要求完成了功能设计，从压载、水下生产、监控/控制三个方面设计了浮筒上部、内部配置的装备。结合装备的分布、相应的作业环境、安装流程、设计规范对浮筒结构进行了基本设计。基于不同水深对上甲板结构进行了设计分析，并对桁架部分进行了结构优化。　　本文研究的主要意义在于从功能和结构两方面完善了STLP开发模式，为该模式的下一步研发工作打下了基础。在水下海工装备的应用以及水下压力容器的设计方面对其他类似海洋结构物的设计具有一定的借鉴意义。