由驳船型平台主体、桩腿、升降机构和固桩结构装置组成。其中，平台主体又称浮体，能浮起钻井设备、动力设备、起重设备、各种器材、所需生活设施和若干个可升降的桩腿，并运到指定的工作场所。桩腿为钢质支撑结构，位于平台主体的四周，通过升降机构的动作，平台主体或桩腿可垂直升降。根据桩腿结构、升降机构、桩腿与船体之间载荷传递系统的不同，可分为插桩式、桩靴式和沉垫式（图1）。

图1 自升式平台

又称浮体，能浮起钻井设备、动力设备、起重设备、各种器材、所需生活设施和若干个可升降的桩腿，并运到指定的工作场所。通常是具有单底或双层底的单甲板船形结构，甲板以下布置动力设备、钻井设备和其他工作舱室，以及燃油、淡水和压载水等液体舱室，如为双层底结构，燃油及淡水舱则布置在双层底内。甲板上布置钻台与井架、钻杆与隔水管堆场、管架、起重机、生活舱室、升降装置室、直升机平台等。主体的平面形状和桩腿的数目密切相关，一般有三角形（3根桩腿）、矩形（4根桩腿）和五角形（5根桩腿）等。

钢质支撑结构，位于平台主体的四周，通过升降机构的动作，平台主体或桩腿可垂直升降。支撑平台在海上进行作业，并将平台所受的重力、环境力及其他荷载传递给海底基础。

桩腿的结构形式可分为：①柱壳式桩腿。钢板焊接成的封闭式结构，断面形状有圆柱形和方箱形两种（图2、图3）。为了与升降装置相配合，在桩腿上沿轴线方向附设有若干根长齿条或若干列销孔，一般用于作业水深60米以下的自升式平台。制造比较简单，费用较低，结构也坚固。水深加大，柱壳式桩腿的结构重量迅速增加，波浪载荷也增大，使其难以适应更大的水深。②桁架式桩腿。截面形状多为三角形或四方形（图4），桁架腿由3或4根弦杆和把弦杆连接起来的撑杆、水平撑杆及斜撑杆组成，并在弦杆上装有齿条。由于杆件的节点多，制造比较复杂，但因其结构可减小作用在桩腿上的波浪力，因此更大的水深都采用桁架式，桁架式桩腿常与齿轮齿条式升降装置相配合。

图2 圆柱壳式桩腿（上图为平面结构图，下图为横截面图）

图3 方箱形柱壳式桩腿（左图为平面结构图，右图为横截面图）

图4 桁架式桩腿（上图为平面结构图，下图为横截面图）

桩腿下端是直接和海底相接触的支承面和基础。按海底地貌和土质的不同，结构型式可采用插桩型、桩靴型和沉垫型等。①插桩型。桩腿下端具有较小的支承面甚至略带锥形（图1a），以适应较硬的海底，但不适宜于软土地区。②桩靴型。在每一根桩腿的下端附装一个桩靴（图1b），这样可以增大海底支承面积，从而减少桩腿插入海底的深度，应用普遍。减少插入深度不仅减小了所需桩腿的长度，更重要的是提高了插桩和拔桩作业的安全性，尤其是对软土地基的情况。桩靴的平面形状有圆形、方形和多边形。③沉垫型。将几根桩腿的下端固定到一个共同的大沉垫上（图1c），由于沉垫的支承面积很大，适用于软地基海域，但海底必须是平坦的，一般认为海底的极限坡度不超过1.5°。优点是不需要预压，但地基未经预压，平台在波浪力等交变荷载作用下，地基土将发生变形和强度减小，致使平台在大风浪中容易产生水平滑移，如无特殊附加措施，这类平台不适宜于在淤泥地区使用。上述三种结构型式中，桩靴型是插桩型和沉垫型的中间型式，具有兼顾软、硬地基的特性。因此，需要根据海底地基情况，选用插桩式、桩靴式或带沉垫的桩腿。

由电动机或气动、液压马达驱动的齿轮齿条式或插销式液压升降装置来控制升降。平台拖航到井位后，先下放桩腿至海底，进一步提升平台主体，使其沿桩腿上升到离开海面一定的高度，以避开波浪对其底部的冲击，这时平台就可以依靠桩腿的支撑站立在海底进行钻井作业。钻完井后平台需要移位时，升降机构先把船体降回海面，再利用平台主体的浮力把桩腿从海底拔起并升至拖航位置，然后用动力船拖走。

固桩结构包括固桩架、固桩块等，其作用是将平台主体的荷载传递给桩腿，再传递给海底地基，所以又称荷载传递结构。无论正常钻井作业还是拖航作业，都需要把平台主体和桩腿之间的间隙通过固桩楔块消除，图5所示为楔块固桩结构。一般每个桩腿有上下两处固桩。因为在上下固桩处桩腿承受很大的弯矩，为了减小固桩处的水平力，需将上下两个固桩位置之间的距离加大。所以对插桩式平台常设固桩架，将上固桩位置放在固桩架上部，下固桩位置设在靠近平台底板以上的地方。当整体沉垫式桩腿的固桩弯矩较小时，也可不设固桩架，在平台上甲板和靠近平台底板处固桩，用固桩楔块固定。

图5 固桩装置示意图（左图为楔块固桩结构，右图为固桩楔块）

优点包括：①在各种海况下都能持续平稳地工作，作业稳定，效率高；②所需钢材少，造价低；③水上完井。

缺点包括：①拖航移位时桩腿升得很高，因而重心高，稳性差，耐风浪能力不强。②平台就位过程中桩腿下降快要触底时，由于平台漂浮在水面上不断振荡，有将桩腿损坏的可能。③拔桩腿时有可能拔不出，如果风暴突然来临，则会进退两难。④在桩腿插进海底进行作业时，因海流的冲刷作用桩腿可能滑动，甚至丧失支承能力。⑤操作比较复杂，容易发生事故。⑥桩腿长度有限，因而工作水深受到限制。  

自升式平台能提供稳定的工作场地，所以钻井效率较高。大多数是非自航式，也有自航、助航式，适用水深5～200米，当作业水深加大时，桩腿的长度、尺寸和重量迅速增加，作业和拖航状态的稳性会变差，所以最大作业水深受到限制。