Nghiên cứu tương tác của lực thủy động của sóng lên bể chứa nổi và tàu chở khí hóa lỏng trong trạng thái khai thác cập mạn

PETROVIETNAM
51DẦU KHÍ - SỐ 3/2015
1. Giới thiệu 
Nghiên cứu lực thủy động của sóng tương tác lên 
FLNG và LNGC trong khi đang khai thác cập mạn là những 
nghiên cứu mới ở Việt Nam, có tính ứng dụng cao trong 
việc phát triển các dự án nghiên cứu khoa học và phục vụ 
cho công tác đào tạo chuyên ngành kỹ thuật xây dựng 
công trình biển. Nghiên cứu này còn có thể áp dụng cho 
tính toán tương tác lực thủy động của sóng lên hệ thống 
các tàu bè, phương tiện nổi neo giữ kiểu cập mạn khác.
Tác giả đã giới thiệu tổng quan về FLNG và các trạng 
thái xuất các sản phẩm dầu khí; cơ sở lý thuyết tính toán 
tác động của lực thủy động của sóng nhiễu xạ bức xạ lên 
một vật thể kích thước lớn và tương tác của sóng với hai 
vật thể cập mạn. Trên cơ sở tổng hợp các nghiên cứu trên 
thế giới qua kết quả mô hình hóa và thực nghiệm, tác giả 
đã rút ra hệ số cản sử dụng cho vùng nước tương tác giữa 
2 vật thể. Phần áp dụng số thực hiện tại mỏ Bạch Hổ, nơi 
có độ sâu nước nông (50m nước) so với các nghiên cứu đã 
thực hiện trên thế giới để xem xét tác động của sóng đến 
FLNG và LNGC, sự ảnh hưởng đến cao độ bề mặt sóng, 
các dịch chuyển và lực sóng tại khoảng hở giữa 2 vật thể... 
Từ đó, tác giả đưa ra khuyến cáo với các chu kỳ sóng gây 
cộng hưởng, nhạy cảm với hoạt động khai thác của 2 tàu 
cập mạn.
Phương pháp nghiên cứu:
- Nghiên cứu lý thuyết phân tích thủy động lực học 
tác động lên bể chứa khí hóa lỏng nổi trong 2 trường hợp: 
chỉ có FLNG và FLNG - LNGC đang khai thác kiểu cập mạn. 
NGHIÊN CỨU TƯƠNG TÁC CỦA LỰC THỦY ĐỘNG CỦA SÓNG 
LÊN BỂ CHỨA NỔI VÀ TÀU CHỞ KHÍ HÓA LỎNG 
TRONG TRẠNG THÁI KHAI THÁC CẬP MẠN 
TS. Phạm Hiền Hậu
Đại học Xây dựng
Email: phienhau@gmail.com
Tóm tắt
Tàu chở khí hóa lỏng (LNGC) cập mạn với bể chứa khí hóa lỏng nổi (FLNG) là phương án neo phổ biến và hiệu quả 
nhất để quãng đường xuất khí LNG là ngắn nhất, đảm bảo công nghệ làm lạnh khí hóa lỏng ở nhiệt độ khoảng -160oC. 
Tuy nhiên, hình thức khai thác này có thể ảnh hưởng bất lợi đến bể chứa nổi và tàu. Bài báo giới thiệu các nghiên cứu 
lý thuyết và thực nghiệm của hiện tượng tương tác giữa các lực thủy động của sóng với hai vật thể nổi có kích thước 
lớn trong quá trình khai thác kiểu cập mạn. 
Kết quả nghiên cứu đã được ứng dụng cho điều kiện mỏ Bạch Hổ, với các tính toán có sử dụng phần mềm chuyên 
dụng HydroStar của Đăng kiểm Pháp, để so sánh với trường hợp chỉ có bể chứa nổi để đánh giá mức độ gia tăng của 
bề mặt sóng biển tại khoảng hở giữa FLNG và LNGC khi đang tiếp nhận khí hóa lỏng ở trạng thái cập mạn . Từ đó, tác 
giả rút ra kết luận về sự tương tác của sóng đến FLNG - LNGC khi neo kiểu cập mạn và đánh giá ảnh hưởng đến sự an 
toàn của công trình khai thác.
Từ khóa: Tương tác thủy động học, lực sóng, bể chứa khí hóa lỏng nổi, tàu chở khí hóa lỏng, LNG, khai thác kiểu cập mạn, 
tương tác nhiều vật thể.
Hình 1. Bể chứa khí hóa lỏng nổi (FLNG)
CÔNG NGHỆ - CÔNG TRÌNH DẦU KHÍ
52 DẦU KHÍ - SỐ 3/2015 
Từ bài toán hàm thế nhiễu xạ bức xạ bậc 1 và bậc 2 của 
sóng tác động quanh vật thể kích thước lớn để xác định 
lực thủy động tác dụng lên bể chứa nổi trong 2 trường 
hợp trên.
- Tổng hợp các nghiên cứu trên thế giới qua kết quả 
mô hình hóa và thực nghiệm để rút ra hệ số cản sử dụng 
cho vùng nước tương tác giữa hai tàu.
- Tính toán thủy động lực học bằng chương trình 
HydroStar tính tương tác của lực sóng lên bể chứa khí hóa 
lỏng nổi trong 2 trường hợp: chỉ có FLNG (BT1) và FLNG - 
LNGC đang khai thác kiểu cập mạn (BT2).
- Phân tích đánh giá kết quả tính toán: So sánh 2 
trường hợp tính toán để đánh giá độ gia tăng của mớn 
nước giữa 2 vật thể nổi do sóng tương tác với 2 vật thể 
đứng song song cạnh nhau, đánh giá sự ảnh hưởng đó 
đến hệ neo giữ công trình.
2. Tổng quan về FLNG và trường hợp khai thác cập mạn 
2.1. Vai trò và vận hành FLNG
Việc phát triển các mỏ khí ngoài khơi cần chi phí đầu 
tư ban đầu rất lớn, do các mỏ khí thường ở sâu trong lòng 
đại dương và xa bờ. Cách thức truyền thống của việc khai 
thác khí ở ngoài khơi và vận chuyển khí vào bờ là thông 
qua hệ thống đường ống. Một giải pháp hiệu quả khác 
được áp dụng trên thế giới là sử dụng FLNG để khai thác 
khí tự nhiên từ mỏ mà không cần xây dựng cơ sở hạ tầng cố 
định như: hệ thống đường ống hoặc nhà máy chế biến khí 
trên bờ. Khi mỏ khai thác hết khí, chỉ cần nhổ cọc neo và di 
chuyển FLNG tới mỏ khí khác. Khí khai thác từ mỏ được đưa 
lên bể chứa, được hóa lỏng bằng công nghệ làm lạnh đến 
-160oC và nén lại thu nhỏ thể tích của khí tới 600 lần nên có 
thể vận chuyển được đến các vùng xa. Khí hóa lỏng được 
chứa trong thùng chứa lớn tại bể chứa, sau đó được chuyển 
sang tàu LNGC để vận chuyển tới các hộ tiêu thụ.
Công đoạn sản xuất tách lọc chế biến khí được thực 
hiện trên FLNG ngay tại mỏ khí ngoài biển. FLNG được 
thiết kế để hoạt động một cách an toàn và luôn được 
neo giữ tại mỏ ngay cả trong điều kiện thời tiết khắc 
nghiệt nhất.
2.2. Bể chứa khí hóa lỏng nổi FLNG trên thế giới  
Trên thế giới hiện có nhiều FLNG đang sử dụng để 
khai thác khí hóa lỏng. Dự kiến vào năm 2017, bể chứa nổi 
lớn nhất thế giới (Prelude của Shell) sẽ neo ở ngoài khơi 
cách 200km từ bờ biển phía Tây Bắc của Australia để khai 
thác khí tự nhiên từ mỏ khí Prelude ở độ sâu 250m nước. 
Bể chứa khí hóa lỏng nổi này dài 488m, rộng 75m và 
cao 105m, Turret cao 93m với 4 cụm dây xích neo và neo 
bằng cọc mút. Khi chứa đầy tải, Prelude FLNG sẽ nặng 
600.000 tấn, gấp 6 lần tàu sân bay lớn nhất của Mỹ. Mặc 
dù vậy công trình này chỉ bằng ¼ kích thước của một nhà 
máy tương đương trên đất liền. Các kỹ sư đã thiết kế các 
module xếp theo chiều dọc để tiết kiệm không gian; đồng 
thời đưa ra các ý tưởng bơm nước lạnh từ sâu trong đại 
dương để giúp làm mát khí. Khí được hóa lỏng ở nhiệt độ 
-162oC. Prelude FLNG có khả năng chứa 220.000m3 LNG, 
90.000m3 LPG và 126.000m3 condensate, tương đương với 
khoảng 175 bể bơi Olympic. Ước tính tổng mức đầu tư của 
Dự án Prelude FLNG khoảng 10,8 ... ε ≠ 0 (theo Chen 
[2] thì ε = 0,016) để cho kết quả tính theo mô hình tương thích với 
Thông số Đơn vị FLNG LNGC 
Chiều dài Lpp m 258 243 
Chiều rộng B m 46 41,6 
Lượng chiếm nước đầy tải tấn 171.930 52.019 
Mớn nước đầy tải T m 16,84 6,75 
Bảng 1. Các thông số kỹ thuật của FLNG và LNGC
Hình 7. Sơ đồ FLNG và LNGC cập mạn
Hình 8. Hình ảnh chia lưới phần ngập nước của FLNG (BT1) và FLNG - LNGC cập mạn (BT2)
đo thực nghiệm. Hệ số cản ε mục đích để tiêu 
tán năng lượng trên bề mặt tự do vì trong mô 
hình tính coi chất lỏng là lý tưởng. Tác giả sẽ áp 
dụng kết quả nghiên cứu này cho phần ví dụ 
số trong điều kiện biển Việt Nam.
5. Áp dụng tính lực thủy động cho 2 tàu 
cập mạn song song so sánh với trường hợp 
một tàu 
5.1. Giới thiệu phần mềm tính toán
HydroStar là một phần mềm tính toán 
thủy động lực học, đối tượng là các tàu thuyền 
hay các công trình biển mềm như: FPSO, TLP, 
giàn bán chìm, Spar HydroStar được phát 
triển bởi Đăng kiểm Pháp (Bureau Veritas - 
BV) từ năm 1991. Hiện nay, HydroStar được 
phát triển thành phần mềm số 3D để đánh 
giá các bài toán nhiễu xạ và bức xạ bậc 1, bậc 
2 ở độ sâu nước rất lớn hoặc ở độ sâu nước 
hữu hạn. 
Các vấn đề được giải quyết: Tác động của 
sóng bậc 1, bậc 2 lên kết cấu (các bài toán 
nhiễu xạ và bức xạ), chuyển vị của kết cấu 
dưới tác dụng của sóng, áp lực sóng tại các 
điểm trên bề mặt kết cấu, loại bỏ các tần số 
không đều, bài toán tương tác nhiều vật thể, 
sự thay đổi tác động của sóng trong bể cảng, 
kết nối chương trình con Gnuplot, BV-Vship 
cho phép kiểm tra và hiển thị kết quả tính, 
tương thích sử dụng kết quả cho các chương 
trình tính dây neo Ariane-3D, chương trình 
PTHH NASTRAN cho tính kết cấu nổi.
5.2. Số liệu đầu vào
Số liệu môi trường lấy ở mỏ Bạch Hổ [15]: 
Sóng ngẫu nhiên ở đây được đặc trưng bởi 
phổ sóng JONSWAP với các thông số sóng: 
Hs = 8,6m; TP = 13,5s, min = 0,3 rad/s, max = 1,1 
rad/s,  = 1,45. Gió và dòng chảy coi là lực tĩnh 
không sử dụng trong nghiên cứu này. Độ sâu 
nước 50m ở mỏ Bạch Hổ được coi là vùng 
nước nông so với các vùng biển khác trên thế 
giới đã được nghiên cứu.
Khi tính toán lực thủy động của sóng bằng 
chương trình HydroStar cần tính toán cho mọi 
hướng sóng và sóng tính toán là sóng đơn vị 
(sóng ngẫu nhiên là tập hợp của N con sóng 
PETROVIETNAM
57DẦU KHÍ - SỐ 3/2015 
đơn Airy có biên độ a = 1m) để cho ra kết quả là 
hàm truyền RAO phản ứng của kết cấu dưới tác 
dụng của lực sóng đơn vị. Các thông số kỹ thuật 
của FLNG và LNGC được thể hiện trong Bảng 1.
5.3. Tính toán lực thủy động cho FLNG cực 
trị (BT1) 
Trong nghiên cứu này, tác giả thiết lập và 
so sánh 2 bài toán: FLNG trong điều kiện cực trị 
không khai thác (BT1) theo [16] và FLNG đang 
khai thác xuất khí hóa lỏng cho LNGC ở trạng thái 
cập mạn (BT2).
Mỗi bài toán cần thiết lập các fi le data cho 
từng module tính toán riêng theo sơ đồ thuật toán 
của chương trình HydroStar. Phần hiển thị kết quả 
sử dụng Gnuplot để xem các hình ảnh RAO và BV-
Vship để mô phỏng chuyển động của công trình 
dưới tác dụng của các loại tải trọng sóng.
Sau khi lập fi le dữ liệu cho các module và 
chạy module: Hsmsh, Hslec, Hschk, Hvisu, tác 
giả thu được hình ảnh chia lưới phần tử phần 
ngập nước của 2 bài toán để tính toán lực thủy 
động (Hình 8). Tiếp tục các bước tính toán theo 
các module Hsrdf, Hstat, Hsmec, Hsdft, Hsrao lần 
lượt tính lực nhiễu xạ, bức xạ, giải phương trình 
chuyển động để tính các dịch chuyển của tàu, lực 
tác động bậc 1 của sóng (sóng tới + sóng nhiễu 
xạ), lực trôi dạt bậc 2 của sóng theo 3 lý thuyết, 
xuất kết quả RAO...
Các kết quả được xuất dưới dạng text hoặc 
đồ thị RAO gồm: Chuyển động của tàu theo 3 
phương dọc trục và 3 phương quay quanh 3 trục 
x, y, z, ma trận cản và ma trận khối lượng kèm, 
các lực sóng bậc 1 (nhiễu xạ, lực sóng tới), lực tác 
động của sóng bậc 2, lực trôi dạt, xuất kết quả 
RAO, QTF, added mass cho chương trình Ariane 
Nhận xét kết quả tính BT1 (bể chứa FLNG đứng 
độc lập):
- Chuyển vị: trong 3 thành phần chuyển vị 
thẳng thì chuyển vị dọc OY (sway) là lớn nhất vì 
có diện tích chắn sóng lớn nhất, chuyển vị xoay 
quanh OX (roll) có chuyển vị bất lợi nhất vì tàu 
dễ bị mất ổn định theo phương này. Tần số sóng 
thấp (chu kỳ dài) (Hình 10a) thì sẽ cho chuyển vị 
lớn, cho thấy chuyển vị phụ thuộc chủ yếu vào lực 
trôi dạt, lực này có chu kỳ dài.
- Lực sóng: So sánh các kết quả tương đương của sóng bậc 2 
và sóng bậc 1 cho thấy, lực sóng bậc 2 rất nhỏ so với lực sóng bậc 1 
(ví dụ với cùng một hướng sóng là 90o so sánh FY do sóng bậc 2 chỉ 
bằng 2% so với FY do sóng bậc 1 (chênh lệch gần 50 lần) (Hình 11a, 
12a). Các kết quả của chuyển vị, lực sóng sẽ ảnh hưởng tới kết quả 
thiết kế hệ thống neo của FLNG.
5.4. Lực thủy động cho FLNG - LNGC trong trạng thái khai thác 
kiểu cập mạn (BT2)
Để có thêm cơ sở lựa chọn kết quả phục vụ thiết kế, cần phải 
nghiên cứu tính toán lực thủy động cho FLNG trong trường hợp 
khai thác cập mạn (xuất khí hóa lỏng). Xét sự tương tác thủy động 
giữa 2 tàu thì trường hợp cập mạn (FLNG và LNGC) quan trọng hơn 
trường hợp nối đuôi. Tại vùng nước giữa 2 tàu sẽ có hiện tượng bề 
mặt sóng tăng đột ngột. Theo nghiên cứu mô hình tính toán và 
thực nghiệm thấy rằng trên thực tế hiện tượng cộng hưởng bị tiêu 
tán mất đi nhanh hơn so với mô hình tính trong phần mềm. Do 
vậy, trong chương trình tính phải thêm vào một hệ số giảm chấn 
( = 0,016) tại vùng cộng hưởng giữa 2 tàu để cho kết quả tính gần 
với số liệu đo thực nghiệm.
- Tạo fi le cho BV-Vship
Có thể quan sát được dao động của mô hình và áp lực sóng 
lên tàu trên phần mềm tương tác BV-Vship. Cần phải khai báo lưới 
phần tử của khu vực xung quanh tàu sao cho có thể dễ nhìn thấy 2 
đối tượng tính toán. Hình 9 cho thấy mớn nước tăng đột ngột trong 
khoảng hở giữa 2 tàu cập mạn.
So sánh kết quả RAO trường hợp cực trị (1 tàu) và trường hợp 
khai thác 2 tàu cập mạn: một vài kết quả chuyển vị dọc trục Y, lực 
sóng bậc 1 dọc trục Y, lực sóng trôi dạt bậc 2 dọc trục Y:
- Chuyển vị dọc OY: trường hợp cập mạn, dịch chuyển dọc Y 
tăng đột ngột quanh  = 1rad/s (Hình 10);
- Lực tác động của sóng bậc 1 (FK và lực nhiễu xạ): trường 
hợp cập mạn, FY cộng hưởng quanh  = 0,8rad/s (Hình 11);
- Lực trôi dạt bậc 2: trường hợp cập mạn, lực trôi dạt bậc 2 FY 
tăng đột ngột quanh  = 1 rad/s (giá trị âm) (Hình 12).
Hình 9. Cộng hưởng của chuyển động sóng trong vùng nước giữa 2 tàu
CÔNG NGHỆ - CÔNG TRÌNH DẦU KHÍ
58 DẦU KHÍ - SỐ 3/2015 
Hình 11. RAO lực sóng bậc 1 FY: một tàu (a) - hai tàu cập mạn (b)
Hình 12. RAO lực trôi dạt FY theo lý thuyết trường trung gian: một tàu (trái) - hai tàu cập mạn (phải)
5.5. Nhận xét kết quả trường hợp nghiên cứu tại mỏ 
Bạch Hổ
Các đồ thị hàm truyền RAO đều cho thấy rõ ảnh hưởng 
của cộng hưởng tại khoảng hở giữa bể chứa và tàu (vùng 
cản dampingzone) đối với trường hợp cập mạn, đặc biệt 
với các dao động dọc OY, lực sóng FY bậc 1 và lực trôi dạt FY 
của sóng bậc 2 là lớn nhất. Ở ngoài vùng cộng hưởng hình 
dạng các đồ thị RAO cập mạn tương đối giống với cực trị 
(do đầu vào đều là sóng đơn vị a = 1m). Đặc biệt, tại tần 
số quanh  = 1 rad/s có sự tăng đột ngột về hình dáng đồ 
thị. Do đó, cần phải xem xét trong khoảng tần số  = 0,95 
- 1,05 rad/s, tức là chu kỳ khoảng T = 6 (s). Do chu kì của 
sóng Ts = 3 - 20 (s) nên khi thiết kế phải tránh hiện tượng 
(a)
(a)
(b)
(b)
Hình 10. RAO chuyển vị theo phương dọc trục OY Sway: một tàu (a) - hai tàu cập mạn (b)
(a) (b)
PETROVIETNAM
59DẦU KHÍ - SỐ 3/2015 
cộng hưởng với tần số sóng gây nguy hiểm cho công 
trình. Quan sát hình ảnh chuyển động của 2 tàu (Hình 9) 
cho thấy mớn nước tăng đột ngột trong vùng nước giữa 
2 tàu. Kết quả RAO cho thấy cộng hưởng trong khoảng 
hở giữa 2 tàu cập mạn không chỉ ảnh hưởng trường sóng 
địa phương mà còn làm gia tăng chuyển động bậc 1 cũng 
như lực trôi dạt trung bình.
6. Kết luận 
Cộng hưởng trong vùng khoảng hở giữa 2 tàu cập 
mạn tại mỏ Bạch Hổ ảnh hưởng đến việc tính toán các 
chuyển động tương đối tại vị trí giữa 2 tàu để xác định 
tải trọng thiết kế tác dụng lên dây neo và quyết định độ 
nhạy cảm của hoạt động dỡ tải. Trong khi tính bài toán 
cập mạn, cần thiết phải thêm vào mô hình tính một hệ 
số cản ε ≠ 0 (nghiên cứu này ε = 0,016) để cho kết quả 
tính theo mô hình tính tương thích với đo thực nghiệm. 
Hệ số cản ε mục đích để tiêu tán năng lượng trên bề mặt 
tự do vì trong mô hình tính coi chất lỏng là lý tưởng. Sự 
khác biệt đột ngột giữa tương tác thủy động học trong 
bài toán cực trị và bài toán khai thác cập mạn khi xảy ra 
hiện tượng chuyển động của bề mặt sóng tăng đột ngột 
(cộng hưởng) trong vùng nước giữa 2 tàu, ảnh hưởng đến 
độ an toàn của cả hệ thống. 
Kết quả nghiên cứu trên sẽ góp phần bổ sung thêm 
vào các bài toán tính toán thiết kế cho FLNG trong 
trường hợp khai thác xuất khí hóa lỏng cho tàu LNG và 
mở rộng cho tính toán các loại tàu cập mạn khác. Tuy 
ở Việt Nam chưa có FLNG nhưng với tiềm năng các mỏ 
khí rất lớn, trong tương lai sẽ phát triển hướng khai thác 
mới và hiệu quả này. Hiện tại, nghiên cứu có thể ứng 
dụng cho tính toán thiết kế neo giữ các loại tàu, phương 
tiện nổi, sà lan dịch vụ, phục vụ thi công, khai thác ở 
trạng thái cập mạn. Nghiên cứu này có thể áp dụng cho 
bài toán thiết kế hệ thống neo giữ, liên kết hai tàu, từ 
đó đánh giá độ an toàn của hệ thống trong khi neo giữ 
kiểu cập mạn. 
Tác giả trân trọng cảm ơn cơ quan Đăng kiể m Phá p 
(BV) đã cho phép sử dụ ng cá c phầ n mề m chuyên dụ ng 
(HydroStar, BV-Vship) và Đại học Xây dựng đã tạ o điề u 
kiệ n để tá c giả thực hiện nghiên cứu này.
Tài liệu tham khảo 
1. Bas Buchner, Adri Van Dijk, Jaap De Wilde. 
Numerical multiple-body simulation of side-by-side mooring 
to an FPSO. Proceeding of 11th International Off shore and 
Polar Engineering (ISOPE) Conference, Stavanger, Norway. 
17 - 22 June, 2001: p. 343 - 353.
2. X.B.Chen, F.Rezende, S.Malenica, J.R.Fournier. 
Advanced hydrodynamic analysis of LNG terminals. 10th 
International Symposium on Practical Design of Ships and 
Other Floating Structures, Texas, ABS. 2007. 
3. X.B.Chen. Hydrodynamic analysis for off shore LNG 
terminals. 2nd International Workshop on Applied Off shore 
Hydrodynamics, Brazil. 2005.
4. X.B.Chen. Approximation on the quadratic 
transfer function of low-frequency loads. Proceeding of 7th 
International Conference Behavior Off shore Structures. 
1994; 2: p. 289 - 302.
5. X.B.Chen. New formulations of the second-order 
wave loads. Rapp. Technique, NT2840/DR/XC, Bureau 
Veritas, Paris, France. 2004.
6. X.B.Chen. Hydrodynamics in off shore and 
naval applications. 6th International Conference on 
Hydrodynamics, Perth, Australia. 2004.
7. X.B.Chen. Off shore hydrodynamics and applications. 
The IES Journal Part A: Civil & Structural Engineering. 2011; 
4(3): p. 124 - 142.
8. H.Maruo. The drift of a body fl oating on waves. 
Journal of Ship Research. 1960; 4: p. 1 - 10.
9. Bernard Molin. Second-order diff raction loads upon 
three-dimensional bodies. Applied Ocean Research. 1979; 
1(4): p. 197 - 202.
10. J.N.Newman. The drift force and moment on ships 
in waves. Journal of Ship Research. 1967; 11: p. 51 - 60.
11. J.N.Newman. Second-order, slowly-varying 
forces on vessels in irregular waves. Proceedings of the 
Symposium on the Dynamics of Marine Vehicles and 
Structures in Waves, London. 1974: p. 182 - 186.
12. J.N.Newman. Progress in wave load computations 
on off shore structures. 23rd OMAE Conference, Vancouver, 
Canada. 2004. 
13. J.A.Pinkster. Low frequency second order wave 
exciting forces on fl oating structures. 1980.
14. J.A.Pinkster. Low-frequency phenomena 
associated with vessels moored at sea. Society Petroleum 
Engineers Journal. 1975; 15(6): p. 487 - 494.
15. Vietsovpetro. Environmental design criteria 
extreme conditions for the Bach Ho - Rong fi elds - South - 
East off shore Vietnam. 2000.
16. Pham Hien Hau. Estimation de la fi abilité du 
CÔNG NGHỆ - CÔNG TRÌNH DẦU KHÍ
60 DẦU KHÍ - SỐ 3/2015 
Summary
Liquefi ed Natural Gas Carrier (LNGC) is moored side-by-side to the Floating Liquefi ed Natural Gas facility (FLNG), 
the most eff ective and popular mooring method for obtaining the shortest way to transfer gas, and ensuring the 
frozen technology for liquefi ed gas at temperature of about -160oC. However this side-by-side offl oading operation 
can create disadvantages for the FLNG facility and LNG carrier. This paper presents the theoretical and experimental 
studies of the hydrodynamic interaction of wave loads on two fl oating bodies with large dimension during side-by-
side offl oading operation. 
The obtained study results were applied to Bach Ho fi eld conditions using the HydroStar Software of French Bu-
reau Veritas Register, in order to compare with the case of only one fl oating facility to evaluate the increase of the 
wave surface elevation in the gap between the FLNG and the LNGC. Finally, the interaction between the wave and the 
fl oating facility and tanker in the side-by-side mooring which causes adverse eff ects for the safety of the exploitation 
platform was concluded. 
Key words: Hydrodynamic interaction, wave loads, fl oating liquefi ed natural gas facility, liquefi ed natural gas carrier, LNG, 
side-by-side offl oading mooring, multiple-body simulations.
Study of the hydrodynamic interaction of wave loads on the 
floating facility and the liquefied natural gas carrier during 
side-by-side offloading operation
Pham Hien Hau
National University of Civil Engineering
système d’ancrage des FPSO/FSOs au Vietnam, avec prise en 
compte de l’accumulation du dommage de fatigue. Thèse 
de Doctorat en Science de l’ingénieur. Université de Liège, 
Belgique. 2010.
17. Shell. Prelude FLNG in numbers. www.shell.com.au.
18. Chris Summers. The gas platform that will be the 
world’s biggest “ship”. www.bbc.com. 15/7/2011.