深水测试管柱与隔水管的横向承载特性

孙巧雷 李 中 王尔钧 冯 定 陈文康 刘统亮 严淳鳀

1.长江大学机械工程学院 2.湖北省油气钻完井工具工程技术研究中心 3.中海油研究总院有限责任公司

0 引言

海上测试作业是进行海洋油气勘探开发、储层评价的基础，能为海洋油气的高效开采提供直接依据[1-2]。海上测试作业过程中，测试管柱位于隔水管内部，隔水管通过张紧装置与平台连接，测试管柱悬挂在顶驱大钩上，海水、隔水管、环空流体、测试管柱及管内流体组成了海上测试的“管中管”结构体系[3-6]。由于风、波浪、海流等环境载荷的激励，测试水深的增加，深水测试作业易导致隔水管与测试管柱产生复杂的横向动态特性，从而引起测试管柱的弯曲、碰撞、磨损等。

此前，在海上管柱力学方面，国内外研究主要围绕隔水管下入、立管涡激振动、隔水管与井口的耦合作用等方面[7-15]，而测试管柱力学研究则主要集中在地层段[16-17]，近几年海水段的研究才逐渐增多。唐海雄等[18]结合海上高温井测试特性，进行了温度对测试管柱伸缩变化量的研究；谢鑫等[19]应用有限元法，进行了波浪载荷作用下的管柱动力响应分析；杨志等[20]通过建立井筒温度预测模型，进行了深水测试水深变化下循环液温度的变化规律分析；结合深水测试过程，刘康等[21-23]、杨红君等[24]对测试密封插管安全长度的确定、测试作业的运作模式与测试技术、管柱螺纹连接密封、开关井管柱的安全窗口等进行了研究；何玉发等[25]应用Abaqus软件，开展了深水测试管柱的优化研究；……