自升式钻井平台的悬臂梁是井架、钻井设备、钻台、钻台底座等的承载结构，由两条平行主梁及连接主梁的钻台和桁架组成，位于钻井平台尾部甲板上，悬臂梁是现代自升式钻井平台的重要组成部分，其功能是使钻台在平台的井口区上方能够纵向和横向移动，使平台在同一地点可钻探多口井，从而减少平台移位频次，提高钻井效率。

随着自升式钻井平台的设计理念从传统的纯勘探钻井发展到勘探和开发钻井并举，新建和待建的自升式钻井平台几乎均设计成悬臂梁式钻井平台，在用的平台也逐渐被升级改造成悬臂梁式钻井平台，为此，悬臂梁设计在移动形式方面已取得不断的改进和发展。根据移动形式的不同，悬臂梁主要分为常规悬臂梁、X-Y型悬臂梁、旋转型悬臂梁以及增强改进型悬臂梁4种。

由两道纵向主梁和两道横向辅梁组成。纵向移动是相对于平台船体的纵向伸缩，横向移动只是井口在悬臂梁上做相对于平台中心的左右移动。悬臂梁靠两侧的主梁承受荷载，当钻台在主梁上部左右移动时，主梁不能充分共同工作，可变荷载有所折减，在极限井位，钻台重量和悬臂梁组合载荷几乎完全由一根梁承担。悬臂梁伸出船尾时，船尾垫板承受极大的支座反力，垫板和与垫板接触的主梁下翼缘应力集中。Super M2系列自升式钻井平台是采用常规悬臂梁结构的典型代表，其悬臂梁的外伸范围在22.86米以内，钻台面的水平横移范围在±4.57米以内，23个井位。常规悬臂梁钻井平台如图1所示。

图1 常规悬臂梁钻井平台

将钻台和悬臂梁结构连接成为一个箱体结构整体包，其前端布置排管和设备，后端集成了钻台和钻台面下甲板，能实现纵横双向自由移动。钻台保持在悬臂梁中心，由滚式支座实现整体沿纵向与横向移动，两侧主梁承受相同的荷载，在极限井位，钻台重量和悬臂梁组合载荷均匀分布在两个纵梁之间。荷兰MSC公司开发的CJ70型悬臂梁，在其悬挑移动范围内，具有均匀的可变载荷。MSC对X-Y型悬臂梁的质量及钻井效率等进行了一系列的优化，由于悬挑距离很大，可脱离式技术已非必需。这种悬臂梁的外伸范围在27.5米以内，水平横移范围在±10.67米以内，56个井位。

X-Y型悬臂梁平台钻井区域是常规悬臂梁的两倍以上，结构重量比常规悬臂梁减少大约20%。由于悬臂梁在横向移动到一侧时相对于平台会产生偏心，悬臂梁的全部重量偏向靠近的桩腿，横向重量产生的桩腿力矩较大。但是相对于常规悬臂梁形式，X-Y型悬臂梁的总重量下降，其对船尾桩腿产生的力矩增加不大。

荷兰豪氏威马（Huisman）公司发展的概念新颖的悬臂梁形式，通过悬臂梁的纵移和转动实现移动。悬臂梁坐落在固定于甲板上的旋转基座，通过纵向油缸实现纵向移动，并在旋转基座设置油缸推动悬臂底座旋转。设计理念是将悬臂梁和钻台连成一个整体包，悬臂梁仅围绕一个固定的点旋转，以实现钻丛式井。旋转型悬臂梁已用于多用途钻修井平台DM250上，其悬臂梁最大旋转角为40°。

特点：①由于可实现纵向移动及横向旋转，钻井覆盖区域大。②与甲板的连接简单可靠。③甲板可操作的空间区域更大。④集成钻台与悬臂梁于一体。⑤钻台和悬臂梁之间无连接接头。⑥重量和性能得到优化。⑦井架小，悬臂梁的体积小。

关键部件为滑动/旋转组件，该组件包含一个上滑块、一个下滑块和一个连接上下滑块的旋转件（图2）。上滑块连接到悬臂梁纵向梁，同时下滑块连接到横向导轨，旋转件包含侧翼、颈状物和环形表面来抵抗扭力、拉力和压力载荷。悬臂梁通过其滑动/旋转组件可实现在甲板上的纵移、横移及旋转，覆盖更多的钻井区域。该悬臂梁系统还没有在现有的平台上应用。

图2 增强改进型悬臂梁系统

悬臂梁是自升式钻井平台最为关键的部分，其设计直接影响整个平台的性能优劣。具体选择何种型式，需要综合考虑业主要求、可行性、经济性、设计参数及海域的环境条件等因素。

常规悬臂梁。只能沿平台纵向移动，可满足大部分作业区块的使用要求，技术成熟可靠，可行性较高，结构简单、制造水平要求不高，造价相对较低，应用最为普遍。但当井口中心处于极限位置时，钻台的重量和悬臂梁承受的载荷几乎全部施加在悬臂梁的一根梁上，因此其覆盖的钻井区域不大，且要求纵向梁布置距离宽大以满足钻台的横向移动距离。

X-Y型悬臂梁。可以作为一个固定的整体做X、Y两个方向移动，避免了钻台横向滑移下部结构的需要，结构布置更为紧凑，钻井覆盖范围扩大，设计及制造技术要求高，平台尾桩受力相对较大，其应用专利保护，造价昂贵。

旋转型悬臂梁。可实现纵移和旋转两种移动，不仅能覆盖更多的钻井区域，且能够使悬臂梁结构更为紧凑、管线的布置更为便利，但由于技术发展尚不完善，还未获得广泛应用。

增强改进型悬臂梁。可实现在甲板上的纵移、横移和旋转，结构形式复杂，对移动导轨及滑动块制造技术要求高，未获得实际应用。