自升式钻井平台

自升式钻井平台由平台、桩腿和升降机构组成，平台能沿桩腿升降，一般无自航能力。工作时桩腿下放插入海底，平台被抬起到离开海面的安全工作高度，并对桩腿进行预压，以保证平台遇到风暴时桩腿不致下陷。完井后平台降到海面，拔出桩腿并全部提起，整个平台浮于海面，由拖轮拖到新的井位

中海油63号自升式钻井平台

2008年全球共有自升式钻井平台（Jackup）446座，分布在南美、北美、亚洲、非洲、欧洲、澳洲各地。设计水深一般为10米(30英尺)到250米(750英尺)以内，属近海海域。它们主要集中建造于1980～1983年，之后的建造数量特别少，使用年限基本上在20～30年，而在役的自升式钻井平台船龄大多数超过25年。因此，该类钻井平台未来更新换代的需求比较大。

1. 主要建造国家及制造厂

截止到2008年8月底，在役的自升式钻井平台为428座，其中美国建造了150座，新加坡建造了110座，居世界前两位（见表1）。无论是从在役还是新订单来看，美国和新加坡都是Jackup的主要建造商。美国的建造公司主要有：Bethlehem Beaumont, Marathon Vicksburg, Marathon Brownsville, Marathon LeTourneau, Ingalls Shipbuilding, Baker Marine, Levingston Shipbuilding等；新加坡的建造公司主要有：Keppel FELS, Marathon LeTourneau, SembCorp, Bethlehem, Promet等。

表1主要建造国家及其数量（已建和拟建）

2. 主要运营商[1]

2008年8月底统计数据，世界上自升式钻井平台的运营商大部分在美国，比例达60%以上。主要营运公司有：美国Transocean有限公司、美国ENSCO国际公司、美国诺布尔钻井公司（Noble Drilling）等（见表2）。

表2 在役的自升式钻井平台主要运营商

在新订单方面，美国Vantage Energy公司持有14艘，居世界第一位，其次是美国Rowan 公司持有9艘，而中国油田服务有限公司以7艘订单位居第三位。总体而言，各承包商的订单比较分散，集中度不高（见表3），但这也说明自升式钻井平台市场旺盛的需求、丰厚的利润回报，吸引了越来越多的新进入者。

表3自升式钻井平台新订单主要承包商

1.主要设计公司

目前，世界上主要的自升式钻井平台设计公司有：美国的LeTourneau，F&G ，BASS与BMC，荷兰的MSC，日本的三井海洋开发与Hitachi Zosen以及法国的CFEM。每个公司已经形成多种型号的系列产品。当前技术领先的是LeTourneau，MSC和F&G。其中美国的LeTourneau 公司是自升式钻井平台设计的先驱，设计产品占世界市场份额33%，新加坡品牌（Kfels和Baker Marine）占42%，美国F&G和荷兰MSC各占10%和9%。荷兰的MSC公司设计了一系列自升式钻井平台，工作于超恶劣海况的海域，例如挪威北海与加拿大东海岸；美国的F&G

公司在20世纪80年代初首次申请了齿条锁定系统(Rack Chock Fixation System)专利，该创新使得自升式钻井平台能够进入更深与更恶劣海况的海域工作。不过，三井海洋开发、Hitachi Zosen和CFEM 在最近20多年，既没有新型号平台推出，也没有老型号平台的再建。

1.主要技术情况

目前，世界上自升式钻井平台主要技术有：悬臂梁技术、平台船体设计技术、桩腿技术、提升工作水深等方面技术，现分别介绍如下：

（1）悬臂梁技术

自升式平台的钻台已经从早期的槽口式发展到当今的悬臂梁式，大大提高了钻井效率。目前悬梁臂已发展成可脱离式(Skid Off)。即悬臂梁伸出钻井船体艉部，移到导管架平台，然后脱离自升式钻井平台，最后坐落到导管架平台顶部进行钻井作业。此技术使得自升式钻井平台可以在风暴情况下，更安全与高效地进行钻井作业。如MSC公司发明的X—Y悬臂梁，钻台保持在悬臂梁中心，由滚式支座实现整体沿纵向与横向移动，两侧主梁承受相同的荷载，最大悬挑27.4米。在悬臂梁悬挑27.1米及其移动范围内，具有均匀的1,400吨可变载荷。此外，荷兰Huisman公司发展出概念新颖的旋转型悬臂梁，它通过径向与环向滑轨实现移动，有与X—Y悬臂梁类似的可移动范围内均匀的可变载荷，但目前型号的旋转型悬臂梁的可变载荷没有X—Y悬臂梁大，但旋转型悬臂梁可以在甲板上抬高，可以增加甲板的可用面积。（2）平台船体设计技术

自升式钻井平台的船体采用模块化设计与施工，加大甲板主尺寸和作业面积，增大可变载荷和钻井物资储放能力，延长在偏远恶劣海域作业的自持力。将平台生活区移到船艏，采用挑出式与包络式设计，既可减少悬臂梁钻井作业发生事故时，对船员造成的伤害，也可以腾出甲板中部空间给作业堆料。另一方面，悬臂梁悬挑作业时，会将平台整体重心往船艉移动。平台生活区的前移，可以减少平台重心的后移量，减少左舷与右舷桩腿轴力的增加量。（3）桩腿技术

新一代自升式钻井平台多采用超高强度钢、大壁厚、小管径壁厚比的主弦管与支撑管，以减小水阻力与波浪载荷。一般采用具有高强度、高刚度的“X”与逆“K”型管节点，并减少节点数量。在逆“K”型水平撑管上多采用叠加式节点，以提高节点抗剪强度。

（4）提升工作水深技术

自升式钻井平台的工作水深得以不断增加，主要基于两个方面的原因：首先在结构上，采用高强度、高刚度重量比、低水阻力的桩腿设计。安装齿条锁定系统，用桩腿主弦管轴向力形成的力距，来主要地平衡由环境荷载产生的作用于船体底部的桩腿横截面弯距，减小支撑管轴向力，减小支撑管管径。如“玛士基创新者号”的船体宽达102.5米，桩腿间距大，更加有效地抵御风浪流引起的基底倾覆力距，降低桩腿基地反力。另一方面，波浪理论和随机振动理论的发展，使得能够更加精确地计算由于随机波浪作用而产生的动力效应。

（5）主要发展趋势

自升式钻井平台发展趋势主要体现在三个方面：（1）采用高强度钢。以提高平台可变载荷与平台自重比，提高平台排水量与平台自重比和提高平台工作水深与平台自重比率；（2）增大甲板的可变载荷，甲板空间和作业的安全可靠性，全天候工作能力和较长的自持能力；