(1)移動式平臺: 坐底式平臺、自升式平臺、鉆井船、半潛式平臺、張力腿式平臺、牽索塔式平臺
(2)固定式平臺:導管架式平臺、混凝土重力式平臺、深水順應塔式平臺固定式鉆井平臺大都建在淺水中,它是借助導管架固定在海底而高出海面不再移動的裝置,平臺上面鋪設甲板用于放置鉆井設備。支撐固定平臺的樁腿是直接打入海底的,所以,鉆井平臺的穩定性好,但因平臺不能移動,故鉆井的成本較高。
為解決平臺的移動性和深海鉆井問題,又出現了多種移動式鉆井平臺,主要包括:坐底式鉆井平臺、自升式鉆井平臺、鉆井浮船和半潛式鉆井平臺。
坐底式鉆井平臺又叫鉆駁或插樁鉆駁,適用于河流和海灣等30m以下的淺水域。坐底式平臺有兩個船體,上船體又叫工作甲板,安置生活艙室和設備,通過尾郡開口借助懸臂結構鉆井;下部是沉墊,其主要功能是壓載以及海底支撐作用,用作鉆井的基礎。兩個船體間由支撐結構相連。這種鉆井裝置在到達作業地點后往沉墊內注水,使其著底。因此從穩性和結構方面看,作業水深不但有限,而且也受到海底基礎(平坦及堅實程度)的制約。所以這種平臺發展緩慢。然而渤海沿岸的勝利油田、大港油田和遼河油田等向海中延伸的淺海海域,潮差大而海底坡度小,對于開發這類淺海區域的石油資源,坐底式平臺仍有較大的發展前途。80年代初,人們開始注意北極海域的石油開發,設計、建造極區坐底式平臺也引起海洋工程界的興趣。目前已有幾座坐底式平臺用于區,它可加壓載坐于海底,然后在平臺中央填砂石以防止平臺滑移,完成鉆井后可排出壓載起浮,并移至另一井位。
自升式鉆井平臺由平臺、樁腿和升降機構組成,平臺能沿樁腿升降,一般無自航能力。工作時樁腿下放插入海底,平臺被抬起到離開海面的安全工作高度,并對樁腿進行預壓,以保證平臺遇到風暴時樁腿不致下陷。完井后平臺降到海面,拔出樁腿并全部提起,整個平臺浮于海面,由拖輪拖到新的井位。1953年美國建成--座自升式平臺,這種平臺對水深適應性強,工作穩定性良好,發展較快,約占移動式鉆井裝置總數的1/2。中國自行制造的自升式鉆井平臺“渤海一號”平臺的四根樁腿是由圓形的鋼管做成的,樁腿的高度有七十多米,升降裝置是插銷式液壓控制機構。該型鉆井平臺造價較低、運移性好、對海底地形的適應性強,因而,中國海上鉆井多使用自升式鉆井平臺。
鉆井平臺樁腿的高度總是有限的,為解決在深海區的鉆井問題,又出現了浮在海面上的鉆井船。
鉆井船是浮船式鉆井平臺,它通常是在機動船或駁船上布置鉆井設備。平臺是靠錨泊或動力定位系統定位。按其推進能力,分為自航式、非自航式;按船型分,有端部鉆井、舷側鉆井、船中鉆井和雙體船鉆井;按定位分,有一般錨泊式、中央轉盤錨泊式和動力定位式。浮船式鉆井裝置船身浮于海面,易受波浪影口向,但是它可以用現有的船只進行改裝,因而能以-快的速度投入使用。鉆井船的排水量從幾千噸到幾萬噸不等,它既有普通船舶的船型和自航能力,又可漂浮在海面上進行石油鉆井。由于鉆井船經常處于漂浮狀態,當遇到海上的風、浪、潮時,必然會發生傾斜、搖擺、平移和升降現象,因此鉆井船的穩定性是一個非常關鍵的問題。目前,海上鉆井船的定位常用的是拋錨法,但該方法一般只適用于200m以內的水深,水再深時需用一種新的自動化定位方法。
半潛式鉆井平臺(SEMI)由坐底式平臺發展而來,上部為工作甲板,下部為兩個下船體,用支撐立柱連接。工作時下船體潛入水中,甲板處于水上安全高度,水線面積小,波浪影響小,穩定性好、自持力強、工作水深大,新發展的動力定位技術用于半潛式平臺后,工作水深可達900-1200米。半潛式與自升式鉆井平臺相比,優點是工作水深大,移動靈活;缺點是投資大,維持費用高,需有一套復雜的水下器具,有效使用率低于自升式鉆井平臺。到目前為止,半潛式鉆井平臺已經經歷了--代到第六代的歷程。據統計,目前--范圍內有深水自升式鉆井平臺65艘,大部分工作在墨西哥灣和北海。其運營商主要為美國石油公司。
牽索塔式鉆井平臺得名于它支撐平臺的結構如一桁架式的塔,該塔用對稱布置的纜索將塔保持正浮狀態。在平臺上可進行通常的鉆井與生產作業。原油一般是通過管線運輸,在深水中可用近海裝油設施進行輸送。牽索塔式平臺比導管架式平臺、重力式平臺更適合于深水海域作業,它的應用范圍在200米~650米。

張力腿式鉆井平臺(TLP)是利用繃緊狀態下的錨索產生的拉力與平臺的剩余浮力相平衡的鉆井平臺或生產平臺。
張力腿式鉆井平臺也是采用錨泊定位的,但與一般半潛式平臺不同。其所用錨索繃緊成直線,不是懸垂曲線,鋼索的下端與水底不是相切的,而是幾乎垂直的。用的是樁錨(即打入水底的樁為錨)或重力式錨(重塊)等,不是一般容易起放的抓錨。張力腿式平臺的重力小于浮力,所相差的力量可依靠錨索向下的拉力來補償,而且此拉力應大于由波浪產生的力,使錨索上經常有向下的拉力,起著繃緊平臺的作用。張力腿式平臺自1954年提出設想以來,迄今已有40年的歷史。
作用于張力腿式鉆井平臺上的各種力并不是穩定不變的。在重力方面會因載荷與壓載水的改變而變化;浮力方面會因波浪峰谷的變化而增減;擾動力方面因風浪的擾動會在垂向與水平方向產生周期變化,所以張力腿的設計,必須周密考慮不同的載荷與海況。對于平臺的水下構件,不論垂向或水平的,都會因波浪的波峰與波谷的作用而產生影響,因此如何選取水下構件的形狀與尺度,使波浪擾動力的作用為-小,減小平臺在波浪中的運動以及錨索上的周期性載荷,是張力腿式平臺的研究課題之一。一般張力腿式平臺的重心高、浮心低,非錨泊情況時要求初穩性高為正值,為此要求穩心半徑大或水線面的慣性矩大,這樣在平臺發生嚴重事故時,仍能正浮于水面。要求達到此目的,就要把立柱設計得較粗,這樣必然會使平臺在波浪中的運動響應較大。也有一種把立柱設計得很細,雖然初穩性高可能出現負值,但在錨索拉力的作用下也是穩定的。這種平臺在波浪中的運動響應較小,造價也可能低些,不過安全性差些。
