1987年,在柱形浮标(Spar)和张力腿平台概念的基础上设计了立柱式平台(SparPlatform)。1996年,在墨西哥的Neptune油田成功建造安装了世界上第一座Spar平台,作业水深为588米。1998年9月,这座Spar平台经历了两次台风的考验,其中最大的一次乔治台风引起的巨浪高达9.75m,稳定风速为78kn,但是Spar平台在台风中左右摇晃,而没有倾倒,可以说是名符其实的屹立深水“不倒翁”。
传统Spar平台一般是采油生产平台,主要由顶部模块、主体、系泊系统和立管四个系统组成。顶部模块是一个多层桁架结构,可以用来进行钻探、油井维修、产品处理或其他作业;井口布置在中部。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。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,因而可以降低整个结构的重心;中部有锚链呈悬链线状锚泊于海底。
传统Spar平台的大直径平台柱体在建造时要消耗大量的钢材,经济性较差。于是,人们借鉴导管架平台的特点,设计出了新型的桁架式Spar平台,即TrussSpar平台。世界上第一座TrussSpar平台是于2001年建成的Nansen平台。TrussSpar平台的主要特点是中段为空间桁架结构,桁架下部进行压载。这种结构更轻,运动性能和稳定性更好,更加经济有效,因而成为使用最多、应用最为广泛的Spar平台类型。
为了降低建造难度,人们又发明了一种类似蜂巢的Spar平台,即CellSpar平台。2004年,第一座CellSpar平台在墨西哥湾RedHawk油田建成并投入使用。CellSpar平台的上部结构由六个外圆柱围绕一个中心圆柱组成,下部将外圆柱中的三个延伸到底部,压载舱就设置在这三个圆柱腿的底部,从而确保平台具有足够的稳性。建造过程中,CellSpar平台较小的圆柱本体可由滚压机制成,并焊接在一起;同时,内部的环形加强构件可以焊接到圆柱体部件上。
Spar平台的主要优点是:(1)支持“干式”采油树,可直接进行井口作业,便于维修。(2)升沉运动比TLP平台要大得多,但和半潜式平台或钻井船比较仍然很小;平台的重心通常较低,可以减小运动响应,特别是转动的幅值。(3)对上部结构的敏感性相对较小。通常上部结构的增加会导致主体部分的增加,但对锚固系统的影响不敏感。(4)机动性较大。通过调节系泊系统可在一定范围内移动进行钻井,较容易实现重新定位。(5)对特别深的水域,造价上比张力腿平台有明显优势。(6)造价低,便于安装,可以重复使用。另外,它的柱体内部可以储油,大吃水形成对立管的良好保护,同时其运动响应对水深变化不敏感,更适宜于在深水海域应用。Spar平台的不足方面包括:(1)井口立管和支撑的疲劳较严重。由于平台的转动和立管的转动可以是反方向,立管系统底部支撑的疲劳成为结构设计的主要控制因素。(2)立管浮筒和支撑的疲劳较严重,成为长期以来Spar平台技术的一项挑战。(3)浮体的涡激振动较大,会引起各部分构件的疲劳,如立管浮筒、立管和系泊缆等。(4)由于主体浮筒结构较长,需要平躺制造,安装和运输使用的许多设备会同主体结构发生冲突,造成很多困难,因此,建造、运输和安装方案对设计影响很大。
由于立柱式平台甲板空间有限,所以不适用于大型油田开发,全球仅21座,最大作业水深2383米。