2.2.1 自升式钻井平台

自升式钻井平台的优点较为突出，主要有：①生产所需钢材少，造价低，一座自升式钻井平台的造价一般为1亿～3亿美元，比半潜式钻井平台的造价低50%～60%；②机动性能好，具有移动式钻井平台可移位的特点；③兼具有固定式钻井平台的优点，如没有平台的漂移、摇晃、升沉运动等，在各种海况下都能平稳地进行钻井作业。其缺点也较为明显，主要有：①由于桩腿长度有限，其工作水深受到限制，作业水深一般为5～120m，目前自升式钻井平台作业水深最深可达到168m；②随着作业水深的增加，桩腿重量增加很快，同时拖航时桩腿升得很高，造成重心高、稳定性差、抗风能力差，对平台稳定性和桩腿强度都不利；③当移到新井位时，风浪导致平台在水面摇荡不已，使桩腿下降触底时有可能被损坏；④海底工程地质条件不好时易发生刺穿事故；⑤当大风暴（我国海域灾害性天气主要为南风北冰）来临急需拔腿移位时，有可能发生拔不出桩腿的危险。

尽管自升式钻井平台有上述缺点，但自升式钻井平台却应用最为广泛。据公开统计资料，截至2016年，全球共有自升式钻井平台636座，占全部海洋钻井装置的45%，占比远远超过其他类型的钻井平台。由于工程技术的发展，自升式钻井平台无论是新设计的还是升级改造的，其钻井能力、抗风能力以及应用性能都大大得到提高，在海洋钻井中发挥了主力军的作用。

我国共有40多座自升式钻井平台，中海油田服务股份有限公司（简称中海油服）通过并购和新造近年增加了10多座，中国石油海洋工程有限公司为满足滩海浅水作业新造了多座平台。其中，2007年年底前中国海油有13座，分别是渤海4号、渤海5号、渤海7号、渤海8号、渤海9号、渤海10号、渤海12号、南海1号、南海4号、海洋石油931、海洋石油935、海洋石油941和海洋石油942，作业水深40～122m，最大钻井深度6000～9144m。

截至2015年，我国三大石油集团所拥有的中深水桁架式自升式钻井平台共计31座，其中中国海油的海洋石油941和海洋石油942是采用同一图样制造的姐妹船，如图2-1所示。海洋石油941由大连船舶重工集团公司于2006年5月31日建成并交付给中海油服。该平台总投资额逾10亿元，是国内作业水深最深、自动化程度最高的自升式钻井平台。海洋石油941的悬臂梁长达75ft（1ft=0.3048m），可自由移动，一次定位最多能钻30多口井；钻井深度可达9144m；作业水深122m，可以覆盖90～120m水深的海域，适合于我国黄海、东海和南海的大片海域。

图2-1 海洋石油941自升式钻井平台

由于桩腿长度的限制，自升式钻井平台的作业水深也不可能很深，一般为5～120m。从现有资料可看出，世界范围内有58座自升式钻井平台的作业水深达到100m以上，其他的作业水深基本上在100m以内。Rowan公司的Gorilla Ⅷ号自升式钻井平台作业水深达168m，是目前自升式钻井平台世界之最。

据有关资料介绍，由于水深200m以内的浅海的石油储量占已探明海洋石油储量的55%～70%，为了开采这一工作水深的油气，当然优先考虑最适合此段工作水深、造价相对较低、工作安全、操作费用较低的自升式钻井平台。

从建造年代看，20世纪五六十年代建造的自升式钻井平台仍有9座没有报废。20世纪70年代建造的自升式钻井平台有113座，80年代建造的有242座，90年代建造的有17座。进入21世纪又建造了12座，近年仍有多座已建成或正在建造中。一些资料表明，有104座自升式钻井平台的可变载荷超过2000t，这其中有29座的可变载荷超过3000t, Rowan公司的GorillaⅦ号可变载荷达6771t。具有代表性的自升式钻井平台见表2-1。

表2-1 具有代表性的自升式钻井平台

世界上第一座自升式钻井平台迪龙一号建于1950年；1954年建造了第一艘采用气动机械升降、可移动的自升式钻井平台；1955年建造了第一座三腿自升式钻井平台天蝎号，首次在桁架式桩腿上使用了齿条和齿轮升降系统；1956年建造的54号自升式钻井平台在桁架式桩腿上使用了液压升降系统；1957年建造的嘎斯先生Ⅱ号开始采用带液压升降系统的沉垫支承式装置；1967年建造的德莱塞1号开始具有自定位功能；1974年，移动自升式钻井平台可以在105m水深的海域作业；1986年建造的自升式钻井平台Rowan Gorilla Ⅳ作业水深可达137.2m；2002年建造的自升式钻井平台Maersk Innovator作业水深可达152.4m；作业水深达168m的自升式钻井平台目前也已经出现。