深水钻井平台是制约我国石油公司进军深海的主要瓶颈。恶劣的深海钻井作业条件要求平台配备先进、高效、可靠的深水钻井装备。如何选配一套高性价比,高可靠性的钻井设备,并在有限的平台空间内优化布置,保证它们有机地集成、运行,是关系深水钻井作业的重要问题。本文依托国家“十一五”863重大项目课题“深水半潜式钻井船设计与建造关键技术”,探讨半潜式平台钻井系统布置关键技术研究,主要包括如下内容:总结海上钻井独有的典型工艺流程,重点对双井架作业系统、管子处理及隔水管下放工艺进行分析,并分析了隔水管存放形式对平台稳性的影响,为钻井系统配置选型及优化布置研究提供研究基础。从理论方法和实践应用两方面探讨半潜式平台钻井系统配置选型研究:提出配置选型设计基本方法;完成目标平台钻井系统配置选型设计;借助Pro/E软件,完成目标平台钻井设备的三维建模。结合数据库软件Access及面向对象的程序设计语言VBA,开发深水钻井平台及钻井设备管理系统,实现信息的有效管理和检索,为钻井平台管理及配置选型研究提供计算机辅助手段。探讨基于遗传算法的钻井平台布局求解方法:分析钻井平台布局问题,建立数学模型,对遗传算法基本原理及应用关键技术进行讨论;提出用改进的混合编码遗传算法(HCGA)对钻井平台布局问题进行求解;考虑钻井平台布局设备间存在工艺流程及功能约束,提出基于工艺流程分析的待布物处理方法;以目标平台上甲板布置设计为例,建立优化布局模型,利用HCGA求解,结合布局设计求解结果,探讨理论算法、方法的可行性、准确性,分析理论算法的缺陷,提出改进意见。