本文结合国家863计划“3000米水深半潜式钻井平台关键技术”课题,针对我国南海某深海区块海况,对Cell Spar平台进行概念设计和结构总体强度分析,为我国南海深水油气田开发中的深海平台研究提供依据。本文首先分析了海洋石油开采向深海发展的必然趋势,介绍了国内外深海油气勘探开发现状。简单介绍了深海采油平台的主要类型及特点,分析了深海采油平台技术的发展方向。较为详细地介绍了Spar平台特别是Cell Spar平台的发展及其结构形式。针对我国南海海域某深海区块海况和平台作业要求,通过多次荷载组合和结构分析,对CellSpar平台进行概念设计,确定平台主体结构尺度和相关模块布置。给出波浪荷载、风荷载、海流荷载等环境荷载的计算原则,根据设计海况条件确定平台的环境荷载,其中重点分析了平台所受的波浪荷载,分析了各方向波浪力随波浪频率变化的响应函数,分析了波浪力和波浪力矩随波浪入射角度变化的情况。建立平台结构的有限元模型,设定模型荷载和边界条件。选择平台结构总体强度计算的工况。应用ANSYS软件对平台结构进行总体强度分析,校核风暴自存状态、正常作业状态和拖航状态时平台船体主体的结构强度,选择应进行局部应力分析的关键部位,选择在平台进一步设计时应注意加强的部位。对所设计平台进行稳性研究,其中包括平台的初稳性分析和平台在风力作用下的稳性分析,分析了平台初稳性高随平台吃水深度变化的情况,分析了平台对于不同倾斜轴在不同风向风作用下时的稳性,分析了初始倾角对平台稳定性的影响。对Cell Spar平台进行模态分析,确定平台各运动自由度上的固有频率和振型,根据海洋平台各运动状态的固有周期和平台作业区波浪的周期,分析平台发生共振的可能性。