鉆井平臺發(fā)展簡史

世界現(xiàn)代石油工業(yè)最早誕生于美國賓西法尼亞州的泰特斯維爾村。一個叫喬治·比爾斯的人于1855年請美國耶魯大學(xué)西利曼教授對石油進行了化學(xué)分析，得出了石油能夠通過加熱蒸餾分離成幾個部分，每個部分都含有碳和氫的成分，其中一種就是高質(zhì)量的用以發(fā)光照明的油。1858年比爾斯請德雷克上校帶人打井，1859年8月27日在鉆至69英尺時，終于獲得到了石油。從此，利用鉆井獲取石油、利用蒸餾法煉制煤油的技術(shù)真正實現(xiàn)了工業(yè)化，現(xiàn)代石油工業(yè)誕生了?！‰S著人類對石油研究的不斷深入，到了20世紀(jì)，石油不僅成為現(xiàn)代社會最重要的能源材料，而且其五花八門的產(chǎn)品已經(jīng)深入到人們生活的各個角落，被人們稱為“黑色的金子”，“現(xiàn)代工業(yè)的血液”，極大地推動了人類現(xiàn)代文明的進程。高額的石油利潤極大推動了石油勘探開采活動，除了陸地石油勘探外，對于海洋石油資源的開發(fā)也日益深入。近海石油的勘探開發(fā)已有100多年的歷史。1897年，在美國加州Summer land灘的潮汐地帶上首先架起一座76.2米長的木架，把鉆機放在上面打井，這是世界上第一口海上鉆井。1920年委內(nèi)瑞拉搭制了木制平臺進行鉆井。1936年美國為了開發(fā)墨西哥灣陸上油田的延續(xù)部分，鉆成功第一口海上油井并建造了木制結(jié)構(gòu)生產(chǎn)平臺，兩年后，于1938年成功地開發(fā)了世界上第一個海洋油田。第二次世界大戰(zhàn)后，木制結(jié)構(gòu)平臺改為鋼管架平臺。1964-1966年英國、挪威在水深超過100米、浪高達(dá)到30米、最高風(fēng)速160千米/小時、氣溫至零下且有浮冰的惡劣條件下，成功地開發(fā)了北海油田。標(biāo)志著人們開發(fā)海上油田的技術(shù)已臻成熟。已有80多個國家在近海開展石油商業(yè)活動，原油產(chǎn)量占世界石油總產(chǎn)量的30%左右。1897年，在世界上第一口海上鉆井的旁邊，美國人威廉姆斯在同一個地方造了一座與海岸垂直的棧橋，鉆機、井架等放在上面鉆井。由于棧橋與陸地相連，物資供應(yīng)就方便多了。另外，鉆機在棧橋上可以隨意浮動，從而在一個棧橋上可打許多口井。在海邊搭架子，造棧橋基本上是陸地的延伸，與陸地鉆井沒有差別。能否遠(yuǎn)離岸邊在更深的海里鉆井呢？　1932年，美國得克薩斯公司造了一條鉆井駁船“Mcbride”，上面放了幾只錨，到路易斯安那州Plaquemines地區(qū)“Garden”島灣中打井。這是人類第一次“浮船鉆井”，即這個駁船在平靜的海面上漂浮著，用錨固定進行鉆井。但是由于船上裝了許多設(shè)備物資器材，在鉆井的時候，該駁船就坐到海底了。從此以后，就一直用這樣的方式進行鉆探。這就是第一艘坐底式鉆井平臺。同年，該公司按設(shè)計意圖建造了一條坐底式鉆井駁船“Gilliasso”。1933年這艘駁船在路易斯安那州Pelto湖打了“10號井”，鉆井進尺5700英尺。以后的許多年，設(shè)計和制造了不同型號的許多坐底式鉆井駁船，如1947年，john hayward設(shè)計的一條“布勒道20號”，平臺支撐件高出駁船20多米，平臺上備有動力設(shè)備、泵等。它的使用標(biāo)志著現(xiàn)代海上鉆井業(yè)的誕生。

由于經(jīng)濟原因，自升式鉆井平臺開始興起，濱海鉆井承包商們認(rèn)識到在40英尺或更深的水中工作，升降系統(tǒng)的造價比坐底式船要低得多。自升式鉆井平臺的腿是可以升降的，不鉆井時，把腿升高，平臺坐到水面，拖船把平臺拖到工區(qū)，然后使腿下降伸到海底，再加壓，平臺升到一定高度，脫離潮、浪、涌的影響，得以鉆井。1954年，第一條自升式鉆井船“迪龍一號”問世，12個圓柱形樁腿。隨后幾條自升式鉆井平臺，皆為多腿式。1956年造的“斯考皮號”平臺是第一條三腿式的自升式平臺，用電動機驅(qū)動小齒輪沿樁腿上的齒條升降船體，樁腿為×架式。1957年制造的“卡斯二號”是帶有沉墊和4條圓柱形樁腿的平臺?！‰S著鉆井技術(shù)的提高，在一個鉆井平臺上可以打許多口井而鉆井平臺不必移動，特別是近海的開發(fā)井。這樣，固定式平臺也有發(fā)展。固定式平臺就是建立永久性鉆井平臺，大都是鋼結(jié)構(gòu)，打樁，然后升出海面；也有些是水泥結(jié)構(gòu)件。至今工作水深最深的固定平臺是“Cognac”，它能站立在路易斯安那州近海318米水深處工作。

1953年，Cuss財團造成的“Submarex”鉆井船是世界第一條鉆井浮船，它由海軍的一艘巡邏艦改裝建成，在加州近海3000尺水深處打了一口取心井。1957年，“卡斯一號”鉆井船改裝完畢，長78米，寬12.5米，型深4.5米，吃水3米，總噸位3000噸，用6臺錨機和6根鋼纜把船系于浮筒上。用浮船鉆井會帶來一系列問題，由于波浪、潮汐至少給船帶來三種運動，即漂移、搖晃、上下升沉，鉆頭隨時可能離開井底，泥漿返回漏失，鉆遇高壓油氣大直徑的導(dǎo)管伸縮運動而不能耐高壓等等。這樣就把防噴器放到海底。該船首先使用簡易的水下設(shè)備，從而把浮船鉆井技術(shù)向前推進了一步?！「〈@井的特點是比較靈活，移位快，能在深水中鉆探，比較經(jīng)濟。但它的缺點是受風(fēng)浪海況影響大，穩(wěn)定性相對較差，給鉆井帶來困難。

1962年，殼牌石油公司用世界上第一艘“碧水一號”半潛式鉆井船鉆井成功?！氨趟惶枴痹瓉硎且粭l坐底式平臺，工作水深23米。當(dāng)時為了減少移位時間，該公司在吃水12米的半潛狀態(tài)下拖航。在拖航過程中，發(fā)現(xiàn)此時平臺穩(wěn)定，可以鉆井，這樣就受到了啟示，后把該平臺改裝成半潛式鉆井平臺。1964年7月，一條專門設(shè)計的半潛式平臺“碧水二號”在加州開鉆了。第一條三角形的半潛式平臺是1963年完工的“海洋鉆工號”，第二條是1965年完工的“賽德柯135”。

隨著海上鉆井的不斷發(fā)展，人類把目光移向更深的海域。半潛式鉆井平臺就充分顯示出它的優(yōu)越性，在海況惡劣的北海，更是稱雄，與之配套的水下鉆井設(shè)備也有發(fā)展，從原來簡單型逐漸趨于完善。半潛式鉆井平臺的定位一般都是用錨系定位的，而深海必須使用動力定位。第一條動力定位船是“Cussl”，能在12000英尺水深處工作，獲取600英尺的巖心。以后出現(xiàn)了動力定位船“格洛瑪·挑戰(zhàn)者號”，它于1968年投入工作，一直用于大洋取心鉆井。世界上真正用于海上石油勘探的第一條動力定位船是1971年建成的“賽柯船445”鉆井船，工作水深在動力定位時可達(dá)600米以上。　半潛式平臺有自航和非自航的。動力定位船所配套的水下設(shè)備是無導(dǎo)向繩的水下鉆井設(shè)備。后來，鉆井平臺又有新的型式出現(xiàn)。如張力腿平臺和“Spar”?？茖W(xué)在進步，時代在發(fā)展，海上鉆井技術(shù)也在飛速發(fā)展，人們已向更深的海域進軍，無論是鉆井井深、鉆井水深、鉆井效率都有新的世界紀(jì)錄出現(xiàn)。

（1）移動式平臺： 坐底式平臺、自升式平臺、鉆井船、半潛式平臺、張力腿式平臺、牽索塔式平臺

（2）固定式平臺：導(dǎo)管架式平臺、混凝土重力式平臺、深水順應(yīng)塔式平臺固定式鉆井平臺大都建在淺水中，它是借助導(dǎo)管架固定在海底而高出海面不再移動的裝置，平臺上面鋪設(shè)甲板用于放置鉆井設(shè)備。支撐固定平臺的樁腿是直接打入海底的，所以，鉆井平臺的穩(wěn)定性好，但因平臺不能移動，故鉆井的成本較高。

為解決平臺的移動性和深海鉆井問題，又出現(xiàn)了多種移動式鉆井平臺，主要包括：坐底式鉆井平臺、自升式鉆井平臺、鉆井浮船和半潛式鉆井平臺。

坐底式鉆井平臺又叫鉆駁或插樁鉆駁，適用于河流和海灣等30m以下的淺水域。坐底式平臺有兩個船體，上船體又叫工作甲板，安置生活艙室和設(shè)備，通過尾郡開口借助懸臂結(jié)構(gòu)鉆井；下部是沉墊，其主要功能是壓載以及海底支撐作用，用作鉆井的基礎(chǔ)。兩個船體間由支撐結(jié)構(gòu)相連。這種鉆井裝置在到達(dá)作業(yè)地點后往沉墊內(nèi)注水，使其著底。因此從穩(wěn)性和結(jié)構(gòu)方面看，作業(yè)水深不但有限，而且也受到海底基礎(chǔ)（平坦及堅實程度）的制約。所以這種平臺發(fā)展緩慢。然而中國渤海沿岸的勝利油田、大港油田和遼河油田等向海中延伸的淺海海域，潮差大而海底坡度小，對于開發(fā)這類淺海區(qū)域的石油資源，坐底式平臺仍有較大的發(fā)展前途。80年代初，人們開始注意北極海域的石油開發(fā)，設(shè)計、建造極區(qū)坐底式平臺也引起海洋工程界的興趣。已有幾座坐底式平臺用于極區(qū)，它可加壓載坐于海底，然后在平臺中央填砂石以防止平臺滑移，完成鉆井后可排出壓載起浮，并移至另一井位。

自升式鉆井平臺由平臺、樁腿和升降機構(gòu)組成，平臺能沿樁腿升降，一般無自航能力。工作時樁腿下放插入海底，平臺被抬起到離開海面的安全工作高度，并對樁腿進行預(yù)壓，以保證平臺遇到風(fēng)暴時樁腿不致下陷。完井后平臺降到海面，拔出樁腿并全部提起，整個平臺浮于海面，由拖輪拖到新的井位。1953年美國建成第一座自升式平臺，這種平臺對水深適應(yīng)性強，工作穩(wěn)定性良好，發(fā)展較快，約占移動式鉆井裝置總數(shù)的1/2。中國自行制造的自升式鉆井平臺“渤海一號”平臺的四根樁腿是由圓形的鋼管做成的，樁腿的高度有七十多米，升降裝置是插銷式液壓控制機構(gòu)。該型鉆井平臺造價較低、運移性好、對海底地形的適應(yīng)性強，因而，中國海上鉆井多使用自升式鉆井平臺。

鉆井平臺樁腿的高度總是有限的，為解決在深海區(qū)的鉆井問題，又出現(xiàn)了漂浮在海面上的鉆井船。

鉆井船是浮船式鉆井平臺，它通常是在機動船或駁船上布置鉆井設(shè)備。平臺是靠錨泊或動力定位系統(tǒng)定位。按其推進能力，分為自航式、非自航式；按船型分，有端部鉆井、舷側(cè)鉆井、船中鉆井和雙體船鉆井；按定位分，有一般錨泊式、中央轉(zhuǎn)盤錨泊式和動力定位式。浮船式鉆井裝置船身浮于海面，易受波浪影口向，但是它可以用現(xiàn)有的船只進行改裝，因而能以最快的速度投入使用。鉆井船的排水量從幾千噸到幾萬噸不等，它既有普通船舶的船型和自航能力，又可漂浮在海面上進行石油鉆井。由于鉆井船經(jīng)常處于漂浮狀態(tài)，當(dāng)遇到海上的風(fēng)、浪、潮時，必然會發(fā)生傾斜、搖擺、平移和升降現(xiàn)象，因此鉆井船的穩(wěn)定性是一個非常關(guān)鍵的問題。海上鉆井船的定位常用的是拋錨法，但該方法一般只適用于200m以內(nèi)的水深，水再深時需用一種新的自動化定位方法。

半潛式鉆井平臺（SEMI）由坐底式平臺發(fā)展而來，上部為工作甲板，下部為兩個下船體，用支撐立柱連接。工作時下船體潛入水中，甲板處于水上安全高度，水線面積小，波浪影響小，穩(wěn)定性好、自持力強、工作水深大，新發(fā)展的動力定位技術(shù)用于半潛式平臺后，工作水深可達(dá)900-1200米。半潛式與自升式鉆井平臺相比，優(yōu)點是工作水深大，移動靈活；缺點是投資大，維持費用高，需有一套復(fù)雜的水下器具，有效使用率低于自升式鉆井平臺。半潛式鉆井平臺已經(jīng)經(jīng)歷了第一代到第六代的歷程。據(jù)統(tǒng)計，世界范圍內(nèi)有深水自升式鉆井平臺65艘，大部分工作在墨西哥灣和北海。其運營商主要為美國石油公司。

牽索塔式鉆井平臺得名于它支撐平臺的結(jié)構(gòu)如一桁架式的塔，該塔用對稱布置的纜索將塔保持正浮狀態(tài)。在平臺上可進行通常的鉆井與生產(chǎn)作業(yè)。原油一般是通過管線運輸，在深水中可用近海裝油設(shè)施進行輸送。牽索塔式平臺比導(dǎo)管架式平臺、重力式平臺更適合于深水海域作業(yè)，它的應(yīng)用范圍在200米～650米。

固定平臺包括導(dǎo)管架式平臺、混凝土重力式平臺、深水順應(yīng)塔式平臺等。鋼質(zhì)導(dǎo)管架式平臺使用水深一般小于300米，通過打樁的方法固定于海底，它是海上油田使用廣泛的一種平臺。自1947年第一次被用在墨西哥灣6米水域以來，發(fā)展十分迅速，到1978年，其工作水深達(dá)到312米，世界上大于300米水深的導(dǎo)管架平臺有7座。

混凝土重力式平臺的底部通常是一個巨大的混凝土基礎(chǔ)（沉箱），用三個或四個空心的混凝土立柱支撐著甲板結(jié)構(gòu)，在平臺底部的巨大基礎(chǔ)中被分隔為許多圓筒型的貯油艙和壓載艙，這種平臺的重量可達(dá)數(shù)十萬噸，正是依靠自身的巨大重量，平臺直接置于海底。已有大約20座混凝土重力式平臺用于北海。不過由于混凝土平臺自重很大，對地基要求很高，使用受到限制。

固定平臺的鉆井模塊既可以放到固定平臺上，也可以采用移動式平臺，但是上部模塊價格比較貴，一套要好幾億美元以上，所以一般都可以移植到移動式上面，一般是打一槍換一個地方。

張力腿式鉆井平臺（TLP）是利用繃緊狀態(tài)下的錨索產(chǎn)生的拉力與平臺的剩余浮力相平衡的鉆井平臺或生產(chǎn)平臺。

張力腿式鉆井平臺也是采用錨泊定位的，但與一般半潛式平臺不同。其所用錨索繃緊成直線，不是懸垂曲線，鋼索的下端與水底不是相切的，而是幾乎垂直的。用的是樁錨（即打入水底的樁為錨）或重力式錨（重塊）等，不是一般容易起放的抓錨。張力腿式平臺的重力小于浮力，所相差的力量可依靠錨索向下的拉力來補償，而且此拉力應(yīng)大于由波浪產(chǎn)生的力，使錨索上經(jīng)常有向下的拉力，起著繃緊平臺的作用。張力腿式平臺自1954年提出設(shè)想以來，迄今已有40年的歷史。

作用于張力腿式鉆井平臺上的各種力并不是穩(wěn)定不變的。在重力方面會因載荷與壓載水的改變而變化；浮力方面會因波浪峰谷的變化而增減；擾動力方面因風(fēng)浪的擾動會在垂向與水平方向產(chǎn)生周期變化，所以張力腿的設(shè)計，必須周密考慮不同的載荷與海況。對于平臺的水下構(gòu)件，不論垂向或水平的，都會因波浪的波峰與波谷的作用而產(chǎn)生影響，因此如何選取水下構(gòu)件的形狀與尺度，使波浪擾動力的作用為最小，減小平臺在波浪中的運動以及錨索上的周期性載荷，是張力腿式平臺的研究課題之一。一般張力腿式平臺的重心高、浮心低，非錨泊情況時要求初穩(wěn)性高為正值，為此要求穩(wěn)心半徑大或水線面的慣性矩大，這樣在平臺發(fā)生嚴(yán)重事故時，仍能正浮于水面。要求達(dá)到此目的，就要把立柱設(shè)計得較粗，這樣必然會使平臺在波浪中的運動響應(yīng)較大。也有一種把立柱設(shè)計得很細(xì)，雖然初穩(wěn)性高可能出現(xiàn)負(fù)值，但在錨索拉力的作用下也是穩(wěn)定的。這種平臺在波浪中的運動響應(yīng)較小，造價也可能低些，不過安全性差些。

中國石油工業(yè)起步比較晚，上世紀(jì)50年代末，當(dāng)時的石油部領(lǐng)導(dǎo)提出了“上山下海，以陸推?！钡暮Ｑ笫桶l(fā)展大略。1963年，在對海南島和廣西地質(zhì)資料進行詳盡分析的基礎(chǔ)上，決定在南中國海建造海上石油平臺。此后的2年間，廣東茂名石油公司的專家們用土辦法制成了中國第一座浮筒式鉆井平臺，在鶯歌海漁村水道口外距海岸4公里處鉆了3口探井，并在400米深的海底鉆獲了15升原油。1966年12月31日，中國的第一座正式海上平臺在渤海下鉆，并于1967年6月14日喜獲工業(yè)油流，從此揭開了中國海洋石油勘探開發(fā)的序幕。

1981年地礦部為了開展海洋石油勘探，決定建設(shè)一臺半潛式的海洋鉆井船，取名叫“勘探三號”。1984年6月由上海708研究所、上海船廠、海洋地質(zhì)調(diào)查局聯(lián)合設(shè)計，上海船廠建造的中國第一座半潛式鉆井平臺—勘探3號建成。其后轉(zhuǎn)戰(zhàn)南北，共打出15口海底油、氣井。它為發(fā)現(xiàn)中國東海平湖油氣田殘雪構(gòu)造，作出了重要貢獻(xiàn)。

“勘探3”號由一座箱式甲板（亦稱平臺甲板）6根大型立柱、一座高大井架和兩只潛艇式的沉墊組成的半潛式鉆井平臺。從沉墊底部到平臺的上甲板有35.2米高，相當(dāng)于一座12層的高樓，如果算到井架頂部總高有100米，總長91米，總寬71米，工作排水量219910噸，工作吃水20米，平臺上裝有900項，8600多臺件機電設(shè)備。平臺甲板被6根直徑9米的主柱高高地托在高空，遠(yuǎn)遠(yuǎn)看去像是一座島嶼。它除了包括鉆井、泥漿、固井、防噴系統(tǒng)在內(nèi)的全套鉆探設(shè)備外，還配置了4組（8臺）150噸的電動錨機，5組660千瓦的柴油發(fā)電機組。同時，船上還配有潛水鐘和甲板減壓艙組成的200米飽和潛水系統(tǒng)，防火、防爆和可燃性氣體自動報警系統(tǒng)等現(xiàn)代化設(shè)備?！翱碧?”號平臺上設(shè)有地質(zhì)樓、報務(wù)室、應(yīng)急發(fā)電機室、水文氣象室、中心控制室和居住室等現(xiàn)代化的生活設(shè)施，水電通訊一應(yīng)齊全，甲板頂還有可供直升飛機起降的停機坪。

半潛式鉆井平臺具有優(yōu)良的抗風(fēng)浪性能和較大的可變載荷，并可在較深海域進行鉆探作業(yè)。當(dāng)時世界上只有少數(shù)幾個國家能建造，而且造價昂貴。為了能設(shè)計出適應(yīng)中國大陸架實際情況的半潛式鉆井平臺，3個單位的設(shè)計人員收集了大量的水文氣象資料，并通過深入實際的調(diào)查研究，對5種方案進行了嚴(yán)格篩選，最后正式確定采用矩形半潛式鉆井平臺的方案。其主要性能參數(shù)為；工作水深35～200米，最大鉆井深度6000米。

1984年6月25日上午，“勘探3”號在中國最大的拖輪“德大”號的拖引下，離開上海港到東海溫州灣外的海域進行各種性能試驗。試驗表明，“勘探3”號輻射狀錨泊系統(tǒng)布置合理，十分適應(yīng)該平臺的精確定位和作業(yè)。其間“勘探3”號在試驗的狂風(fēng)巨浪中接受了中國船舶檢驗局和美國ABS船級社的入級簽證，美國船級社的日籍驗船師木下博敏把“勘探3”號稱作為中國現(xiàn)代海上工程的標(biāo)志。國外一般海洋鉆探公司獲悉中國有這樣高質(zhì)量的鉆井平臺后，紛紛前來探詢租用或合資經(jīng)營“勘探3”號鉆探承包作業(yè)的可能性。

世界海洋石油的勘探開發(fā)主要集中在靠近陸地的稱之為大陸邊緣的部分。大陸邊緣又分為大陸架、大陸坡和大陸隆三部分。中國大陸架是世界最寬的大陸架之一，總面積473萬平方千米。據(jù)有關(guān)專家估計僅大陸架石油地質(zhì)儲量約250億噸，天然氣80000億立方米。如果再考慮整個大陸邊緣，其發(fā)展前景更不可限量。根據(jù)1994年的數(shù)據(jù)，中國海上采集地震測線57萬公里，打探井363口，發(fā)現(xiàn)油氣構(gòu)造88個，獲得石油地質(zhì)儲量11.88億噸、天然氣地質(zhì)儲量1800億立方米，年產(chǎn)量達(dá)到了647萬噸。年產(chǎn)油量2500萬噸，年產(chǎn)氣量約50億立方米。

2008年6月6日，中國石油天然氣集團公司宣布：全球最大的座底式鉆井平臺——中油海三號座底式鉆井平臺安全抵達(dá)冀東南堡油田。該平臺投用后，將大大提高中國石油灘海地區(qū)勘探開發(fā)的能力。中油海三號是由中國石油海洋公司與上海708所聯(lián)合研制，由山海關(guān)造船廠制造。該平臺長78.4米，寬41米，上甲板高20.9米，空船總重量5888噸，適合10米以內(nèi)水深的海上作業(yè)，是全球最大的座底式鉆井平臺。中國石油海洋公司組建于2004年11月，2006年，公司在渤海灣三個油田海上鉆完井17口，試油試采11.2萬噸，動用自有船舶8艘、外雇船舶19艘，安全完成了19次海上平臺的拖航、移位。中國石油海洋公司已擁有各類移動式平臺七座，包括五座自升式鉆井平臺和兩座生活平臺，還有正在新加坡建造三座自升式鉆井平臺，預(yù)計將于2008—2009年間陸續(xù)完成。

中國正在設(shè)計、建造的超深水鉆井平臺（船）主要有：

一、由708所與上海外高橋造船廠設(shè)計、建造3000米工作水深的半潛式鉆井平臺。

二、中國船舶重工集團公司大連造船新廠建造了BG9000型4艘超深水半潛式鉆井平臺。

三、由中國與韓國合資的江蘇韓通船舶重工有限公司承擔(dān)建造、舍凡鉆井公司（Sevan Drilling)擁有的“舍凡鉆工（Sevan Driller)”號半潛式平臺，工作水深達(dá)當(dāng)前創(chuàng)世界紀(jì)錄的12500英尺（3810米）；中部具有雙井架的、鉆深能力亦達(dá)當(dāng)前創(chuàng)世界紀(jì)錄的40000英尺（12200米）超深井鉆機；是世界第一艘SSP（即舍凡穩(wěn)定性（減搖）鉆井平臺）。

四、由上海船廠與美國Frontter公司簽訂于2007年3季末以后開始建造4-5萬噸動力定位深水鉆井船。

以上均是中國垮入超深水鉆井平臺建造的重要標(biāo)志，中國在建造平臺、船體噸位總量方面僅次于韓國而居世界第2位，但在自行設(shè)計建造用于平臺、船上的主機、特別是浮式鉆井專用設(shè)備方面幾乎還是空白，這需要國內(nèi)海洋裝備企業(yè)瞄準(zhǔn)世界頂尖水平繼續(xù)努力?！?五、 “海洋石油981”是中國首次自主設(shè)計、建造的第六代3000米深水半潛式鉆井平臺，代表了當(dāng)今世界海洋石油鉆井平臺技術(shù)的最高水平，堪稱海工裝備里的“航空母艦2100433B

坐底式鉆井平臺工作原理是利用其浮體（沉墊或穩(wěn)定立柱）灌水下沉，用幾個立柱支承固定高度的上層平臺進行作業(yè)，當(dāng)作業(yè)完成后，排除浮體（潛體）中的水而起浮，轉(zhuǎn)移到另一個作業(yè)點。該種平臺名稱較多，中國海上移動式鉆井平臺入級與建造規(guī)范中將它稱為坐底式鉆井平臺，是從它的接地方式而命名的，反映了坐底工作的特點，應(yīng)成為它的正式名稱，但也有些稱以及可沉式或沉浮式，以及固定甲板高度式。

坐底式鉆井平臺是海上移動式平臺中產(chǎn)生最早的一種。早期的鉆探作業(yè)是將鉆井設(shè)備安裝在駁船上，然后下沉坐在海底進行鉆進作業(yè)。由于駁船型深有限，工作水深很淺，而且它抗風(fēng)、浪能力很差，很快就被后來的沉墊坐底式和格管坐底式所代替，形成現(xiàn)代的坐底式鉆井平臺，由上部平臺、下部結(jié)構(gòu)和立柱支撐結(jié)構(gòu)三個主要部分組成。

自升式鉆井平臺包括很多通用的結(jié)構(gòu)，最大的不同在于樁腿結(jié)構(gòu)、升降系統(tǒng)、樁腿與船體之間的載荷傳遞系統(tǒng)。

自升式鉆井平臺沉墊式樁靴式

沉墊式將自升式鉆井平臺的所有樁腿固定在一個樁基系統(tǒng)上。沉墊式樁基結(jié)構(gòu)主要有兩大優(yōu)勢：第一，面積更大，因此所受軸向壓力小于樁靴結(jié)構(gòu)，這在土質(zhì)不能承受較大軸向壓力時顯得尤為重要。第二，在漂浮拖航模式下，沉墊式樁基提供更大浮力，相應(yīng)提高了鉆井平臺的載重能力。

沉墊式樁基結(jié)構(gòu)的主要缺點是對于不平坦或具有較大斜面的海底并不適用。

帶有獨立樁靴的樁基結(jié)構(gòu)的樁靴數(shù)量與樁腿數(shù)量相同。樁靴式樁基結(jié)構(gòu)最大的優(yōu)勢在于能夠適應(yīng)不同的海底地形。除此之外，樁靴的壓載并沒有嚴(yán)格的順序要求。

目前，主流自升式平臺多采用樁靴式樁基系統(tǒng)，避免了在軟土層地區(qū)作業(yè)時樁腿插入太長影響作業(yè)深度，同時也提高了插樁和拔樁作業(yè)時安全性，一般這種樁靴底部會做成突起的過渡形狀，像一個小錐形的頭部，方便入泥的功用，樁靴上一般自身帶有沖樁系統(tǒng)。

自升式鉆井平臺圓柱式

所有的自升式鉆井平臺都具有樁腿結(jié)構(gòu)。樁腿結(jié)構(gòu)的作用是保證船體升離水面到一定高度而不必承受波浪載荷。樁腿結(jié)構(gòu)主要有兩種形式：圓柱式和桁架式。

圓柱式樁腿適用于作業(yè)水深小于300英尺，當(dāng)水深大于300英尺時通常使用桁架式樁腿結(jié)構(gòu)。

圓柱式樁腿結(jié)構(gòu)最大的優(yōu)勢在于體積較小，占用較少的甲板面積，因而建造工藝比較簡單。桁架式樁腿結(jié)構(gòu)由弦管及撐管構(gòu)成。

該系統(tǒng)根據(jù)修井現(xiàn)場的實際情況，以及各個修井工藝的目的要求，將整個鉆井平臺進行三維可視化，結(jié)合三維交互仿真的表現(xiàn)特點，達(dá)到真實有效的教學(xué)、培訓(xùn)、演練和實驗的目的。