由平台、桩腿和升降装置构成的自升式钻井平台，它能够沿桩腿升降，但是一般无自航能力，在工程结束后靠拖轮拖到新的井位。工作时桩腿深入海底，并对其进行预压使其稳固站立，平台提升到海面以上一定的安全工作高度。工程结束后平台降到海面，拔出深入海底的桩腿并全部提升起来，这时整个平台都浮于海面，可拖到下一个井位进行作业。随着作业水深的加大，桩腿的长度、尺寸和质量都将增加，作业和拖航时的稳定性受到影响。因此，自升式平台最大的作业水深受到制约，作业范围限于大陆架200m水深以内[2]。平台效果如图1-1，1-2所示。

1.1.2  课题研究目的及意义

平台的升降系统是在拖航、钻井、风暴自存等工况下保证平台安全的关键组成部分。其性能直接影响到平台的安全及其使用效果。随着“中油海洋5、6、7、8 ”及“海洋石油281”等自升式平台的设计建造，我国已经具备建造浅海壳体式桩腿的能力，并且已经拥有自主知识产权。但国内暂时未能突破中深水桁架腿自升式钻井平台关键技术。中国政府与海洋工程界十分重视发展海工装备，2011 年9 月，国家发改委正式公布了《海洋工程装备产业创新发展战略(2011—2020)》，计划到2020 年，形成完整的科研开发、总装制造、设备供应、技术服务产业体系，打造若干知名海洋工程装备企业。中国海工企业正在实现自升式平台技术的自主化，目前中国只占据16%的总体建造市场份额，中国应该坚持不懈地发展具有自主知识产权的核心技术，并且要注重创新设计，以摆脱甚至超越国外技术的束缚。本课题研究的目的和意义可概括为以下几点：

1、研究设计升降系统，突破升降机构设计制造关键技术，推动我国海洋油气勘探开发事业的发展；

2、自主研发升降系统，在摆脱国外设备垄断的同时，加速我国能源开发的进程，为我国的各项事业发展奠定基础；

3、掌握自升式钻井平台升降系统的关键技术，有效降低能源开发的设备成本，出口他国，为本国增加经济收益；

4、研发升降系统的关键技术，掌握知识产权，实现国内建造总承包，提高国际竞争力，增加利润，降低成本；

5、自主研发升降系统的研发，可以带动相关产业的发展，为国内的相关企业提供更多的发展机会，从而拉动国内经济增长。

1.2  自升式钻井平台国内外研究现状

1.2.1  国外研究现状

1.2.2  国内研究现状

1.3  论文主要研究内容

1、根据设计要求并对资料分析完成总体结构方案设计；

2、环境六载荷分析计算；

3、桩腿结构设计、固桩架结构设计，包括三维模型的建立、装配等；

4、主要结构二维CAD设计；

5、关键件有限元分析计算。

1.4  研究思路和技术路线

本课题针对深水（160m—180m）自升式钻井平台升降系统的设计方法及关键技术进行研究，提升深水自升式钻井平台的自主设计能力。在借鉴国内外企业现有海工平台设计、建造技术的基础上，完成自主设计。

研究措施及方法：

1、文献研究法 

了解有关自升式钻井平台的历史和现状，形成关于研究对象的一般印象，得到现实资料的比较资料，对整体自升式钻井平台有所了解。

2、功能分析法

对研究对象的功能进行分析，进一步认识研究对象的结构，使设计过程更具目标性。

3、模拟法（模型方法）

采用pro/E建立三维模型来深入认识自升式钻井平台结构和功能。