สมอแบบดูด (หรือเรียกอีกอย่างว่าสมอแบบดูดเสาเข็มแบบดูดหรือถังดูด ) เป็นรูปแบบหนึ่งของสมอแท่นแบบยึดติดถาวร โดยมีลักษณะเป็นท่อก้นเปิดฝังอยู่ในตะกอนและปิดผนึกที่ด้านบนขณะใช้งาน เพื่อให้แรงยกสร้างความแตกต่างของแรงดันที่ยึดสมอไว้ สมอแบบดูดมีข้อดีหลายประการเหนือกว่าฐานรากนอกชายฝั่งแบบดั้งเดิม โดยหลักๆ คือ ติดตั้งได้เร็วกว่า เสาเข็ม ฐานรากลึกและถอดออกได้ง่ายกว่าในระหว่างการรื้อถอน ปัจจุบัน สมอแบบ ดูด ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายทั่วโลกสำหรับการยึดโครงสร้างนอกชายฝั่งขนาดใหญ่ เช่นแท่นขุดเจาะน้ำมันแท่นขุดเจาะนอกชายฝั่งและแท่นที่พักอาศัย กับพื้นทะเลในระดับความลึกมาก ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา สมอแบบดูดยังถูกนำมาใช้กับกังหันลมในทะเล ทั้งแบบยึดติดและแบบลอยตัวอีกด้วย

การกู้คืนน้ำมันและก๊าซในระดับความลึกมากอาจเป็นงานที่ยากมากหากปราศจากเทคโนโลยีสมอแบบดูด ซึ่งได้รับการพัฒนาและใช้งานเป็นครั้งแรกในทะเลเหนือเมื่อ 30 ปีที่แล้ว ^{[ 1 ]} ปัจจุบันการใช้แท่นดูด/สมอแบบดูดได้กลายเป็นเรื่องปกติทั่วโลก สถิติจากปี 2545 เปิดเผยว่ามีการติดตั้งแท่นดูด 485 แห่งในสถานที่ต่างๆ มากกว่า 50 แห่งทั่วโลก ในระดับความลึกประมาณ 2,000 เมตร แท่นดูดได้รับการติดตั้งในพื้นที่ผลิตน้ำมันในน้ำลึกส่วนใหญ่ทั่วโลก ได้แก่ทะเลเหนืออ่าวเม็กซิโกนอกชายฝั่งแอฟริกาตะวันตก นอกชายฝั่งบราซิล ทางตะวันตกของเชตแลนด์ทะเลจีนใต้ทะเลเอเดรียติกและทะเลติมอร์ไม่มีสถิติที่น่าเชื่อถือใดๆ ที่ผลิตขึ้นหลังจากปี 2545 แต่การใช้แท่นดูดยังคงเพิ่มขึ้น ^{[ 2 ]}

ฐานรากแบบดูดสามารถอธิบายได้อย่างมีประสิทธิภาพว่าเป็นถังคว่ำที่ฝังอยู่ในตะกอนทะเลการยึดติดกับพื้นทะเลทำได้โดยการดันหรือโดยการสร้างแรงดันลบภายในกระโปรงฐานรากโดยการสูบน้ำออกจากฐานราก ซึ่งทั้งสองวิธีนี้มีผลในการยึดฐานรากให้ติดกับพื้นทะเล นอกจากนี้ยังสามารถถอดฐานรากออกได้อย่างรวดเร็วโดยการย้อนกระบวนการติดตั้ง โดยการสูบน้ำเข้าไปในฐานรากเพื่อสร้างแรงดันเกิน^{[ 3 ]}

แนวคิดของเทคโนโลยีการดูดได้รับการพัฒนาสำหรับโครงการที่การรับน้ำหนักจากแรงโน้มถ่วงไม่เพียงพอที่จะกดฐานรากลงไปในพื้นดิน เทคโนโลยีนี้ยังได้รับการพัฒนาสำหรับสมอที่ต้องรับแรงดึงขนาดใหญ่เนื่องจากคลื่นและ สภาพอากาศ ที่เลวร้ายเทคโนโลยีฐานรากแบบดูดทำงานได้ดีมากในพื้นทะเลที่มีดิน เหนียวอ่อนหรือ ตะกอนที่มีความแข็งแรงต่ำอื่นๆฐานรากแบบดูดนั้นติดตั้งได้ง่ายกว่าเสาเข็มในหลายกรณี ซึ่งต้องตอก (กระแทก) ลงไปในพื้นดินด้วยเครื่องตอกเสาเข็ม^{[ 4 ]}

โดยปกติแล้ว สายยึดจะติดอยู่ด้านข้างของแท่นดูดที่จุดยึดโหลดที่เหมาะสมที่สุด ซึ่งต้องคำนวณสำหรับแท่นดูดแต่ละแท่น เมื่อติดตั้งแล้ว แท่นดูดจะทำหน้าที่คล้ายกับเสาเข็มแข็งสั้นๆ และสามารถต้านทานทั้งแรงด้านข้างและแรงตามแนวแกนได้ วิธีสมดุลจำกัดหรือการวิเคราะห์องค์ประกอบจำกัด 3 มิติ ใช้ในการคำนวณความสามารถในการยึด^{[ 5 ]}

ฐานรากแบบดูด (Suction caissons) ถูกนำมาใช้ครั้งแรกในฐานะสมอสำหรับโครงสร้างลอยน้ำในอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซนอกชายฝั่ง รวมถึงแท่นขุดเจาะนอกชายฝั่ง เช่นแท่นขุดเจาะน้ำมัน Draupner E

มีความแตกต่างอย่างมากระหว่างแท่นดูดขนาดเล็กชุดแรกที่ติดตั้งให้กับบริษัทเชลล์ในแหล่งน้ำมันกอร์มในทะเลเหนือเมื่อปี 1981 กับแท่นดูดขนาดใหญ่ที่ติดตั้งสำหรับแท่นขุดเจาะไดอานาในอ่าวเม็กซิโกเมื่อปี 1999 แท่นดูดทั้ง 12 แห่งในแหล่งน้ำมันกอร์มมีจุดประสงค์เพื่อยึดอุปกรณ์ทุ่นบรรทุกแบบง่ายๆ ที่ระดับความลึก 40 เมตร ในขณะที่การติดตั้งสมอแบบดูดสำหรับแท่นขุดเจาะไดอานาถือเป็นสถิติโลกในขณะนั้น ทั้งในด้านความลึกของน้ำและขนาดของสมอ แท่นดูดไดอานามีความสูง 30 เมตร มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 6.5 เมตร และติดตั้งที่ระดับความลึกประมาณ 1500 เมตร บนชั้นดินเหนียวอ่อน นับตั้งแต่นั้นมา มีการติดตั้งแท่นดูดในระดับความลึกที่มากขึ้น แต่การติดตั้งแท่นไดอานาถือเป็นความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีครั้งสำคัญในศตวรรษที่ 20 ^{[ 6 ]} ขั้นตอนการพัฒนาที่สำคัญสำหรับเทคโนโลยีฐานรากแบบดูดเกิดขึ้นจากความร่วมมือระหว่าง Saga Petroleum AS ซึ่งเป็นผู้ดำเนินการเดิมในทะเลเหนือและสถาบันธรณีเทคนิคแห่งนอร์เวย์ (NGI) แท่นผลิตน้ำมันSnorre A ของ Saga Petroleum เป็นแท่นแบบขาตึงซึ่งในส่วนอื่นๆ ของโลกจะใช้เสาเข็มยาวถึง 90 เมตร แต่น่าเสียดายที่ในแหล่งน้ำมัน Snorreการใช้เสาเข็มยาวทำได้ยากเนื่องจากมีก้อนหินขนาดใหญ่ที่ระดับความลึก 60 เมตรใต้พื้นทะเล Saga Petroleum จึงตัดสินใจใช้ฐานรากแบบดูด ซึ่งได้รับการวิเคราะห์โดย NGI การวิเคราะห์เหล่านี้ได้รับการตรวจสอบจากการทดสอบแบบจำลองอย่างกว้างขวาง การคำนวณแสดงให้เห็นว่าสามารถยึดแท่นได้อย่างปลอดภัยด้วยฐานรากแบบดูดที่มีความยาวเพียง 12 เมตร Snorre A เริ่มผลิตน้ำมันในปี 1992 และปัจจุบันดำเนินการโดยบริษัทน้ำมันStatoil ของ นอร์เวย์

ถังดูดถูกทดสอบกับกังหันลม กลางทะเล ที่Frederikshavnในปี 2545 ที่Horns Revในปี 2551 ^{[ 7 ] [ 8 ]}และBorkum Riffgrundในปี 2557 และจะนำมาใช้ในฐานรากหนึ่งในสามของการพัฒนาเบื้องต้นที่Hornsea Wind Farm [ ^{9 ] Statoil}ได้นำเทคโนโลยีนี้ไปใช้กับฟาร์มกังหันลม^{[ 10 ]} นอกจากนี้ยังมีแผนที่จะใช้กับกังหันลมบางส่วนในโครงการ Hornsea Project One ซึ่งมีกำหนดแล้วเสร็จในปี 2563 ^{[ 11 ] [ 12 ]}ในทำนองเดียวกัน สัญญาการใช้ถังดูดได้รับการอนุมัติสำหรับAberdeen Bay Wind Farmสมอดูดยังถูกใช้สำหรับHywind Scotland ซึ่ง เป็นฟาร์มกังหันลมลอยน้ำเชิงพาณิชย์แห่งแรกของโลก^{[ 13 ]}

ฐานรากแบบดูดมีลักษณะคล้ายคลึงกับหลักการออกแบบและวิธีการแก้ปัญหาของฐานรากสำหรับแท่นขุดเจาะน้ำมันแบบแรงโน้มถ่วงขนาดใหญ่ที่ติดตั้งในทะเลเหนือเมื่อเริ่มการผลิตน้ำมันนอกชายฝั่งในช่วงต้นทศวรรษ 1970 แท่นขุดเจาะน้ำมันแบบแรงโน้มถ่วงแห่งแรกในแหล่งน้ำมันเอโคฟิสก์มีพื้นที่ฐานรากขนาดเท่าสนามฟุตบอล และตั้งอยู่บนพื้นทะเลที่เป็นทรายหนาแน่นมาก แท่นดังกล่าวได้รับการออกแบบให้ทนต่อคลื่นได้สูงถึง 24 เมตร

ขณะที่การติดตั้งแท่นขุดเจาะน้ำมันในทะเลเหนือยังคงดำเนินต่อไป ในพื้นที่ที่มีสภาพพื้นดินไม่ดี เช่น ดินเหนียวอ่อน แท่นขุดเจาะเหล่านี้ได้รับการออกแบบให้สามารถทนทานต่อคลื่นพายุที่สูงขึ้นได้ แท่นเหล่านี้สร้างขึ้นบนระบบกระโปรงทรงกระบอกที่เจาะลงไปในพื้นดินภายใต้แรงโน้มถ่วงและแรงดันใต้ดิน แท่นขุดเจาะน้ำมันที่แหล่งน้ำมัน Gullfaks Cมีกระโปรงยาว 22 เมตร ส่วน แท่น Troll Aตั้งอยู่บนฐานที่ระดับความลึก 330 เมตร มีกระโปรงยาว 30 เมตร และเป็นแท่นขุดเจาะแบบแรงโน้มถ่วงที่ใหญ่ที่สุดในโลก

สถาบันธรณีเทคนิคแห่งนอร์เวย์ (NGI) มีส่วนร่วมอย่างมากในการพัฒนาแนวคิด การออกแบบ และการติดตั้งสมอแบบดูดตั้งแต่เริ่มต้น โครงการ "การประยุกต์ใช้ฐานรากแบบถังและสมอสำหรับงานนอกชายฝั่งแทนการออกแบบแบบดั้งเดิม" (1994-1998) ได้รับการสนับสนุนจากบริษัทปิโตรเลียมและอุตสาหกรรมระหว่างประเทศ 15 แห่ง และเป็นหนึ่งในงานวิจัยที่สำคัญที่สุด โครงการ "ฐานรากและสมอแบบมีแผ่นปิดในดินเหนียว" (1997-1999) ได้รับการสนับสนุนจากบริษัทระหว่างประเทศ 19 แห่ง ซึ่งจัดตั้งขึ้นผ่านศูนย์วิจัยเทคโนโลยีทางทะเล (OTRC)ในสหรัฐอเมริกา และโครงการ "ฐานรากและสมอแบบมีแผ่นปิดสำหรับงานนอกชายฝั่งในทราย" (1997-2000) ได้รับการสนับสนุนจากบริษัทระหว่างประเทศ 8 แห่ง ข้อสรุปหลักจากโครงการเหล่านี้ได้นำเสนอใน เอกสาร OTCฉบับที่ 10824 ปี 1999

ในปี 2546 มีการศึกษาวิจัยที่ได้รับการสนับสนุนจากภาคอุตสาหกรรมเกี่ยวกับการออกแบบและการวิเคราะห์สมอเรือน้ำลึกในดินเหนียวอ่อน โดย NGI เข้าร่วมโครงการพร้อมกับ OTRC และCentre for Offshore Foundation Systems (COFS)ในออสเตรเลีย วัตถุประสงค์โดยรวมคือการให้ข้อมูลพื้นฐาน ข้อมูล และสารสนเทศอื่นๆ ที่จำเป็นแก่ API Geotechnical Workgroup (RG7) และโครงการ Deepstar Joint Industry Project VI เพื่อพัฒนาแนวทางปฏิบัติที่แนะนำซึ่งสามารถนำไปใช้ได้อย่างกว้างขวางสำหรับการออกแบบและการติดตั้งสมอเรือน้ำลึก

DNV ( Det Norske Veritas ) ซึ่งเป็นสมาคมจัดประเภทเรือของนอร์เวย์ ที่ดำเนินงานทั่วโลกด้านการวิเคราะห์ความเสี่ยงและการประเมินความปลอดภัยของโครงสร้างพิเศษ ได้จัดทำรายงานแนวทางปฏิบัติที่แนะนำเกี่ยวกับขั้นตอนการออกแบบสำหรับจุดยึดแบบดูด ซึ่งอยู่บนพื้นฐานของความร่วมมืออย่างใกล้ชิดกับ NGI ข้อมูลหลักจากโครงการนี้ได้ถูกนำเสนอในเอกสาร OTC ฉบับที่ 18038 ประจำปี 2006

ในปี 2545 NGI ได้ก่อตั้งบริษัทลูกNGI Incในเมืองฮิวสตัน บริษัทลูกนี้ได้รับมอบหมายให้ทำการออกแบบทางธรณีเทคนิคโดยละเอียดสำหรับโครงการสมอดูดมากกว่า 15 โครงการในอ่าวเม็กซิโก และในจำนวนนี้ รวมถึงโครงการ Mad Dog Spar ที่ท้าทาย ซึ่งเกี่ยวข้องกับการออกแบบสมอที่ตั้งอยู่ในตะกอนดินถล่มเก่าใต้หน้าผา Sigsbeeสำหรับข้อมูลเพิ่มเติม สามารถดูได้จากเอกสาร OTC ปี 2549 หมายเลข 17949 และ 17950 ^{[ 14 ]}