深水测试管柱测试过程中横向振动特性分析

孙巧雷，王高磊，靳祖文，孟文波，冯 定*，张 崇

（1.长江大学机械工程学院，荆州 434023；2.湖北省油气钻完井工具工程技术研究中心，荆州 434023；3.中海石油（中国）有限公司湛江分公司，湛江 5524057）

0 引 言

自2014年我国自营深水勘探的第一个重大油气田陵水17-2被发现以来，我国的深水作业技术逐步得到发展，深水海域的作业也进一步增多［1-2］。深水测试作业是深水油气田勘探开发的关键环节，为深水油气田的参数获取、储能评价、后期高效开采提供相关依据；深水测试管柱是安全高效完成测试作业的关键基础，为深水油气测试提供安全通道［3-4］。在深水测试作业过程中，测试管柱与隔水管组成“管中管”结构，在风浪流等海洋环境载荷的作用下，测试管柱与隔水管均会受到钻井平台的运动影响；同时，隔水管在海流作用下的横向变形使得其与测试管柱间存在接触碰撞；此外，由于内部气流与环空流体的影响，深水测试管柱的横向振动参数势必变得复杂，在极端载荷作用下易导致测试管柱的弯曲、碰撞、磨损等［5］。

在深水管柱领域，此前研究较多的是隔水管与柔性立管等［6-8］，而在深水测试管柱领域，近几年的研究才逐渐增多。唐海雄［9］、Liu［10］、何玉发［11］、杨志［12］等围绕测试管柱的温压场分布、管柱变形、管柱的优化等开展了研究，并提出了相关的计算模型；谢鑫［13］、刘秀全［14］、刘红兵［15］等基于构建的理论分析模型，应用有限元法，分别进行了波浪载荷作用下的管柱动力响应分析、测试管柱与隔水管间的接触特性及涡激振动分析。……