半潜式平台
随着油气勘探开发日益向深海推进，坐底式平台和自升式钻井平台等型式已经无法适用于实际需要。半潜式平台以其独特的型式受水深限制较小，同时它在波浪中的运动响应、对恶劣海况的适应性、甲板可变载荷、自持力等方面有一定的优越性，在深海油气开发中承担着至关重要的责任。
半潜式平台从坐底式钻井平台演化而来。1962年，世界上第一座半潜式平台由坐底式钻井平台“蓝水1号”加装立柱改造而成。20世纪70年代，半潜式平台开始安装推进器，具备低速航行的能力，便于定位和拖航移位。半潜式平台从诞生起的近半个世纪的时间里，其技术形态经过了多次革新和发展。据有关资料统计，至2020年，全球共有半潜式平台146座，按照国际上海洋石油装备行业的通常划分方法，目前已发展至具备3 000米作业水深、10 000米钻井深度和动力定位等能力的第六代深水半潜式平台，它引领潮流，并正向技术指标更先进的第七代迈进。各代半潜式平台的技术参数如表5-1所示。
表5-1 各代半潜式平台的技术参数
（续表）
注：1.甲板可变载荷，是指半潜钻井平台的上平台和立柱所装载物资的重量。
2.动力定位系统（dynamic positioning system，DPS），后缀1、2、3是指动力定位系统级别。
3.闭环是将发电机组连接到同一环路上，可灵活选择发电机组的运行数量，以达到节能减排、降低能耗的作用。
我国海上油气开发起步较晚，从渤海浅水海域使用坐底式平台、自升式钻井平台等装备实现海上石油开发突破后，向东海、南海进军时，遇到了必须面对开发准备不能胜任的问题。研发能在深水开发的半潜式平台就提上了议事日程。
半潜式平台有优良的深水钻井能力，但需要装备高技术性能的支撑。从国内外半潜式平台的发展历程看，可归纳出技术难度及发展趋势：(https://www.daowen.com)
（1）作业水深持续增加。第一代的半潜式平台只适用于浅水海域，发展到第六代时，已可在超深水海域使用，最大作业水深3 600米。未来20年内，作业水深4 000～5 000米的半潜式钻井平台有望出现。
（2）适应更恶劣的海域。半潜式平台仅少数立柱暴露在波浪环境中，抗风暴能力强，稳性等安全性能良好。目前，大部分深海半潜式平台能自存于百年一遇的海况条件，适应风速为185.2～222.24千米／小时、波高为16～32米、流速为3.704～7.408千米／小时的环境条件。在作业海况下其运动幅值可控制在升沉±1米，摇摆±2度，漂移为水深的1／20。随着动力配置能力的增大和动力定位技术的进一步发展，半潜式平台能适应更恶劣的海况。
（3）可变载荷增大。目前，第六代新型半潜式平台的可变载荷与排水量比值已超过0.2，甲板可变载荷达万吨，平台自持能力增强。同时，甲板空间增大，钻井等作业安全可靠性均有效提高。今后可能随着新材料的出现和优良的设计，相对减轻半潜式平台自重，将需可变载荷进一步增大，上述指标将更先进。
（4）外形结构简化，采用高强度钢。外形结构趋于简化，立柱和撑杆节点的型式简化，数目减少。第六代半潜式平台普遍采用4立柱、口形浮体的结构型式，完全取消了撑杆和节点。采用强度高、韧性好、可焊性好的高强度和超高强度钢，可有效减轻平台自重，提高可变载荷与平台钢结构自重比。通常大多数海上工程装备用钢的屈服强度为250～350兆帕，目前平台重要结构甚至使用了屈服强度为827兆帕的钢材。
（5）装备先进化。装备更先进的钻井设备、动力定位设备和电力设备，监测报警、救生消防、通信联络等设备及辅助设施，进一步提高平台钻井作业的自动化、效率、安全性和舒适性等。
（6）定位方式采用动力定位。半潜式平台的定位方式主要有系泊定位、动力定位和系泊定位+动力定位三种，当水深在1 500米以内时，系泊定位方式较为经济实用，但随着水深的继续增加，动力定位成了深海半潜式平台的主流定位方式。深海半潜式平台配备有大功率的主动力系统和高精度的动力定位系统，动力定位采用先进的局部声呐定位系统和差分全球定位系统等。
（7）双井架的使用。第五代半潜式钻井平台多采用单井架，第六代半潜式平台采用“一个井半井架”，也称为离线钻机或称并行作业钻机，第七代半潜式钻井平台将普遍采用双井架双钻塔，使得作业效率比第六代半潜式钻井平台又有新的提升。
（8）绿色环保。第七代半潜式平台将进一步提升节能、环保、低噪声、零排放、余热余能利用等设计理念。
