钻井船设计
钻井船作业水深较深，适应的环境条件较为恶劣，船上配备的设备和系统较为复杂，在布置空间和重量控制上都有较高的要求，较大的月池开口对船体结构强度、运动性能和阻力性能带来很大挑战，我国研发设计人员主要从以下方面开展钻井船的设计。
1.钻井船作业环境条件适应性
作业环境条件是钻井船的船体和关键设备设计的基础，当前的海况资料来源可划分为以下几类：
（1）器测资料包括各种仪器在海上实地测量的和在飞机、卫星上遥测的波浪资料。
（2）后报资料指利用历史上有关风的资料，通过各种公式或计算模式推算得到的波浪资料。
（3）目测资料包括在海洋中航行的“志愿”船和固定设置的海洋气象船站或海洋平台上观测到的原始记录以及经过直接统计得到的结果。
（4）改进的目测统计资料指原始目测资料经过某些计算模式（如波候综合模式）统计处理后的结果。
一般地说，器测资料比较可靠，但是在实践中，器测资料稀少，代价昂贵，且短期资料难以推断长期统计特性；而后报的或目测的资料对于大多数海域已有较长时间的积累，故后几种资料也具有相当的价值。
按照世界气象组织（World Meteorological Organization，WMO）的要求，航行在海洋中的“志愿”船每日定时地观测记载当时的海洋气象要素并以电码形式发送报告，称为船舶天气报告（以下简称“船舶报”）。这些记录先经船舶所在国的气象部门集中，进一步按观测时的海区交由WMO规定的8个责任成员汇总整理。一条船舶报记录中除时间、地点外，还包括风、气压、温度、波浪等物理气象要素。
20世纪80年代以前，船舶报中的波高和周期均是目测的，它们的统计值与器测结果的一致性如何缺乏较有说服力的检验、比较。为了充分利用众多的船舶报数据，英国海事研究所（NMI，后改名为BMT公司）的霍格本于20世纪70年代提出了波候综合模式理论，即借用风速与波高联合分布的参数化模式，以数量更多且较可靠的风速资料导得波高分布。上述模式中的参数或是由一些典型的器测站资料得出的几组固定值，或是用当地船舶报中风与浪联合观测数据分析得到的随具体海域而变的数值。如今，上述波候综合模式除推算波高分布外，还包括导算波高与周期的长期联合分布，该模式命名为NMIMET。BMT公司借用这一模式和现时积累得到丰富的船舶报资料，出版了《全球波浪统计集》。目前多数钻井船的海况资料来自该波浪统计集。
2.钻井船总体方案论证
对每个具体的油藏，钻井作业的流程都不同，而且在实际钻井作业中，也会出现各种预期不到的问题，从而偏离和更改前期制订的作业流程。大致而言，套管序列可选择为：762毫米（30英寸[2]），508毫米（20英寸），346毫米（133／8英寸），244.5毫米（95／8英寸），和177.8毫米（7英寸）。
目前性能先进的钻井船使用双井架作业模式。双井架是将两个单井架并列成一个整体，因此内部的作业空间是单井架的两倍，同时有两套独立的游动滑车，有两个提升系统，两个顶驱，两个管具处理系统，同时也有两个井口。但两个提升系统和顶驱有主辅之分，一个为主，最大提升荷载要大一些，另一个为辅，最大提升荷载稍小一些。双井架的两个井口可以同时互不干涉地作业，因此在作业效率上有很大提高，尤其是井深不深时，效率提高尤为明显。
钻井船的船体可以按照标准的系列分类，同一系列的钻井船主尺度基本一致。由于每个系列的设计理念以及业主的特殊要求，船体的主尺度不尽相同，尤其是钻井船发展到第六代和第七代，深水和深井对钻井船的甲板可变载荷能力提出了更高的要求，为此而一味地加大船体尺寸意味着初始投资和运维成本的大幅增加。因此，近年来出现了一些钻井船的一体化设计方案，旨在减缓船体大型化的步伐，主导钻井船的紧凑型设计。
3.船型及主尺度论证、总体布置论证
根据近年已设计和建造的近80条钻井船的调研，对其可变载荷和钻井深度，以及可变载荷和船体尺度之间的关系进行研究，可以发现以下规律：
（1）可变载荷。为了达到钻井12 000米，传统型布置的钻井船的可变载荷介于20 000～23 000吨之间。
（2）船长。在可变载荷为20 000～23 000吨之间时候，已有建造记录的第七代钻井船的船长介于227～254米之间。(https://www.daowen.com)
（3）船宽。船宽介于36～42米之间。
（4）型深。型深介于17.8～19.0米之间。
（5）吃水。吃水介于11.0～12.8米之间。
钻井船总布置是一个工艺流程确立、功能区块划分、系统布置规划、设备参数落实、结构设计协调等综合设计过程，是钻井船总体设计的重要内容之一。不但对钻井船的作业性能有十分重要的影响，而且也是后续设计和计算的主要依据。通常在方案构思、船型、尺度、技术形态等要素确定时就需对总布置做初步规划，绘制总布置草图，以配合水动力性能、稳性等性能计算和总体方案的确定。在注意其构造、用途、作业等特殊要求的同时，遵循以下基本原则：
（1）满足作业要求，以钻井船的功能目的为核心和基本出发点，合理布置钻井设备，确保钻井作业的方便和高效。
（2）考虑操作成本。
（3）确保稳性、水动力性能等技术性能，这是钻井船安全运营的根本。
（4）妥善考虑钻井船的各部分重量分布，注意钻井船的重力平衡、合理性与施工工艺。
（5）防火及防爆等安全问题至关重要，在初步规划总布置时即要避免或降低在危险区域中布置机械、电气等设备所引起的安全隐患和成本费用增加。
（6）与主尺度、结构形式、系统要求等综合考虑。
（7）尽可能大的操作空间，确保安全和高效，注意设备维护及升级的空间，适当为钻井新技术的应用和钻井船的功能扩展预留空间，并关注岩屑处理等环保问题。
（8）相关设计指南和标准。
钻井船总体布置上分为传统钻井船和紧凑型钻井船。传统钻井船的总布置特点是生活楼在船首，主机舱在船尾；隔水套管放在甲板上；井架采用桁架形式。随着钻井船作业走向深水，钻井船的可变载荷能力要求越来越高，随之而来的是钻井船越来越向大型化的方向发展，这样就推高了建造成本和后期的运行成本。
紧凑型钻井船是基于降低建造和运行成本的考虑，重新优化总体布置，在不影响钻井船操作和性能的前提下减小船体主尺度。紧凑型的钻井船都采用了Huisiman公司的双面多功能钻井塔架（dual multi purpose tower，DMPT），DMPT是一种箱型结构而非传统的桁架结构，这种钻塔能实现传统井架的全部功能，并且在井口操作和钻杆操作的便捷性上比船体井架更有优势。
紧凑型钻井船设计的指导思想有：
（1）把钻井所需的设备和材料，如泥浆泵、泥浆池、钻杆等放到甲板以下的位置，这样能降低重心，并增大甲板有效面积。
（2）优化压载舱体积和压载形式，以增加钻井船的装载能力。
（3）采取创新的方式堆放钻杆和套管等，钻杆和套管的堆放通常和它们的自动抓取相关，若采取高架走道技术，可以自动将存储在甲板以下封闭舱室的钻杆取出。
