定海神针-自升式钻井平台

    自升式钻井平台是海上油田开发的重要设备之一，可用于钻井、修井、试油、试采等作业。自升式钻井平台具有定位能力强、作业稳定性好等优点，且相比钻井船和半潜式钻井平台日租金较低，在近海石油开发中得到广泛应用。我国共有30多座海上自升式钻井平台，占我国移动式钻井平台的70%以上。

    第一座自升式平台是1954年制造的“DeLong-McDermott No.1”号。早期的平台为矩形船体，使用8或12根管型桩腿。由于平台需要在更深的海水，更恶劣的海洋环境中工作，所以平台的设计也在不断进化，现多采用三角形船体和三个底端带有桩靴的桁架桩腿。

    自升式平台主要是由一个驳船型船体(上层平台)和数个能够升降的桩腿所组成。这些可升降的桩腿能将船体上升到海面以上一定高度，支撑整个平台的海上作业。这种平台既要满足拖航移位时的浮性、稳性方面的要求，又要满足作业时座底稳性和强度的要求，以及升降船和升降桩的要求。为适应不同工作水深的需要，须由升降装置完成升降船和升降桩的工作，并在座底作业时保持平台固定位置，在拖航时保持桩腿固定位置。

(1) 桩腿

用以扎入海底，来支撑水面以上的工作平台，有圆筒形及桁架型两种钢结构。圆筒形桩腿一般常用3~4根，其外径约为2~10m，可采用液压或气动进行升降。桁架型桩腿一般为3~4个，每个桩腿是一个桁架，其横截面可以是三角形或正方形，从中国“南海一号”，“勘探二号”自升式钻井平台的桁架型桩腿来看，其三角形横截面的每边长度为11.5m，三角形的三个顶点处有三根圆管柱，每根管柱直径为0.76m，桩腿插入海底8m。桁架型桩腿均采用齿轮齿条，以机械传动方式进行升降：

（2）平台主体

它本身就是一个驳船甲板，用以安放各种机械设备。工作时，先由拖轮将其拖至井位。抛锚定位后，运用桩腿升降机构将桩腿插入海底，进行预压后，再用升降机构将船体上升到海面以上一定高度（考虑高潮位并留有余地），即可进行钻井。完井后，船体降至海面，拔起桩腿并将其升至拖航位置，即可用拖轮拖至新井位。

 (3) 升降装置

常用的桩腿升降方式有电动液压式和电动齿轮齿条式。液压式利用液压缸的活塞杆的伸缩运动驱动桩腿升降，多用于作业水深较浅的自升式钻井平台。齿轮齿条式装置是将齿条焊接在桩腿上，齿轮则安装固桩区上，电动齿轮驱动齿条，带动桩腿升降。

(4) 固桩区

固桩区包括上下导向板，固桩锲块和减震器等装备，主要功能是连接桩腿和船体并传递载荷。

(5) 桩腿和桩靴

自升式平台的桩腿主要有圆筒形及桁架型两种钢结构。圆筒形桩腿一般采用3~4根，其外径约为2~10m，可采用液压或气动进行升降。桁架型桩腿一般为3~4个，每个桩腿是一个桁架，其圆截面可以是三角形或正方形。采用齿轮齿条形式进行升降。