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(中国石油大学(华东)石油工程学院，山东 青岛 266555)

常用的深水平台主要有TLP、Spar和半潜式平台。相对于Spar平台和TLP平台，半潜式平台有着显著的优点，自20世纪60年代以来，半潜式平台在海洋油气资源的勘探开发中得到了广泛的应用，随着结构形式的不断改进，目前半潜式平台已经发展至第6代。但是相对于Spar和TLP平台，半潜式平台有一个明显的不足，那就是垂向运动幅度比较大，大大增加了钻采作业的升沉补偿成本。因此，研究抑制半潜式平台的垂向运动具有重大的理论价值和应用价值。

1 增加吃水深度对垂荡幅值的影响

1.1 吃水深度对垂荡响应幅值影响的理论分析

载荷作用下，半潜式平台的运动方程[1]为

(1)

式中：M——质量矩阵；

C——阻尼矩阵；

D1，D2——线性阻尼和二次阻尼矩阵；

f——速度矢量函数；

K——刚度矩阵；

x——位移矩阵；

F——外力。

通过调节压载水舱中压载水的质量来控制平台的吃水深度。压载水的质量越大，平台吃水深度越大，平台整体质量就越大。由式(1)可知，在平台所受垂向力不变的情况下，平台的垂向加速度随质量的增加而减小，从而使平台的垂向运动幅值降低。

半潜式平台的垂荡响应运动固有周期靠近波浪的能量周期，所以垂荡运动较其他自由度响应在常规海况下更容易发生共振。非线性动力学理论研究表明[2]，平台的吃水深度对抑制纵摇有效果。在数值计算过程中获得了抑制规律。

1.2 增加吃水深度对平台稳性的影响

初稳定高度是衡量平台稳定性的重要指标，已知