2.2.1 自升式鉆井平臺

自升式鉆井平臺的優點較為突出，主要有：①生產所需鋼材少，造價低，一座自升式鉆井平臺的造價一般為1億～3億美元，比半潛式鉆井平臺的造價低50%～60%；②機動性能好，具有移動式鉆井平臺可移位的特點；③兼具有固定式鉆井平臺的優點，如沒有平臺的漂移、搖晃、升沉運動等，在各種海況下都能平穩地進行鉆井作業。其缺點也較為明顯，主要有：①由于樁腿長度有限，其工作水深受到限制，作業水深一般為5～120m，目前自升式鉆井平臺作業水深最深可達到168m；②隨著作業水深的增加，樁腿重量增加很快，同時拖航時樁腿升得很高，造成重心高、穩定性差、抗風能力差，對平臺穩定性和樁腿強度都不利；③當移到新井位時，風浪導致平臺在水面搖蕩不已，使樁腿下降觸底時有可能被損壞；④海底工程地質條件不好時易發生刺穿事故；⑤當大風暴（我國海域災害性天氣主要為南風北冰）來臨急需拔腿移位時，有可能發生拔不出樁腿的危險。

盡管自升式鉆井平臺有上述缺點，但自升式鉆井平臺卻應用最為廣泛。據公開統計資料，截至2016年，全球共有自升式鉆井平臺636座，占全部海洋鉆井裝置的45%，占比遠遠超過其他類型的鉆井平臺。由于工程技術的發展，自升式鉆井平臺無論是新設計的還是升級改造的，其鉆井能力、抗風能力以及應用性能都大大得到提高，在海洋鉆井中發揮了主力軍的作用。

我國共有40多座自升式鉆井平臺，中海油田服務股份有限公司（簡稱中海油服）通過并購和新造近年增加了10多座，中國石油海洋工程有限公司為滿足灘海淺水作業新造了多座平臺。其中，2007年年底前中國海油有13座，分別是渤海4號、渤海5號、渤海7號、渤海8號、渤海9號、渤海10號、渤海12號、南海1號、南海4號、海洋石油931、海洋石油935、海洋石油941和海洋石油942，作業水深40～122m，最大鉆井深度6000～9144m。

截至2015年，我國三大石油集團所擁有的中深水桁架式自升式鉆井平臺共計31座，其中中國海油的海洋石油941和海洋石油942是采用同一圖樣制造的姐妹船，如圖2-1所示。海洋石油941由大連船舶重工集團公司于2006年5月31日建成并交付給中海油服。該平臺總投資額逾10億元，是國內作業水深最深、自動化程度最高的自升式鉆井平臺。海洋石油941的懸臂梁長達75ft（1ft=0.3048m），可自由移動，一次定位最多能鉆30多口井；鉆井深度可達9144m；作業水深122m，可以覆蓋90～120m水深的海域，適合于我國黃海、東海和南海的大片海域。

圖2-1 海洋石油941自升式鉆井平臺

由于樁腿長度的限制，自升式鉆井平臺的作業水深也不可能很深，一般為5～120m。從現有資料可看出，世界范圍內有58座自升式鉆井平臺的作業水深達到100m以上，其他的作業水深基本上在100m以內。Rowan公司的Gorilla Ⅷ號自升式鉆井平臺作業水深達168m，是目前自升式鉆井平臺世界之最。

據有關資料介紹，由于水深200m以內的淺海的石油儲量占已探明海洋石油儲量的55%～70%，為了開采這一工作水深的油氣，當然優先考慮最適合此段工作水深、造價相對較低、工作安全、操作費用較低的自升式鉆井平臺。

從建造年代看，20世紀五六十年代建造的自升式鉆井平臺仍有9座沒有報廢。20世紀70年代建造的自升式鉆井平臺有113座，80年代建造的有242座，90年代建造的有17座。進入21世紀又建造了12座，近年仍有多座已建成或正在建造中。一些資料表明，有104座自升式鉆井平臺的可變載荷超過2000t，這其中有29座的可變載荷超過3000t, Rowan公司的GorillaⅦ號可變載荷達6771t。具有代表性的自升式鉆井平臺見表2-1。

表2-1 具有代表性的自升式鉆井平臺

世界上第一座自升式鉆井平臺迪龍一號建于1950年；1954年建造了第一艘采用氣動機械升降、可移動的自升式鉆井平臺；1955年建造了第一座三腿自升式鉆井平臺天蝎號，首次在桁架式樁腿上使用了齒條和齒輪升降系統；1956年建造的54號自升式鉆井平臺在桁架式樁腿上使用了液壓升降系統；1957年建造的嘎斯先生Ⅱ號開始采用帶液壓升降系統的沉墊支承式裝置；1967年建造的德萊塞1號開始具有自定位功能；1974年，移動自升式鉆井平臺可以在105m水深的海域作業；1986年建造的自升式鉆井平臺Rowan Gorilla Ⅳ作業水深可達137.2m；2002年建造的自升式鉆井平臺Maersk Innovator作業水深可達152.4m；作業水深達168m的自升式鉆井平臺目前也已經出現。