深水隔水管系统安全作业窗口分析*

陈 锟，黄 剑，冯 超，韩雪莹，韦明吉，夏成宇

(长江大学 机械工程学院，湖北 荆州 434023)

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目前全球的油气勘探开发正逐渐将重点转移到深水油气领域，海洋隔水管作为海洋钻井装备的关键单元，是影响钻井顺利完成的重要因素。因此，分析海洋隔水管系统力学性能，研究隔水管安全作业窗口，能有效确保深水钻井作业的安全进行[1-2]。

海洋隔水管系统的力学研究是分析安全作业窗口的前提。现阶段关于海洋隔水管系统的力学分析较多，平台偏移量通常当作静态位移或动态边界的形式作用于隔水管系统上部及底部，但没能将平台、隔水管及土壤进行耦合[3-7]。方永等[8]考虑缺陷几何尺寸及拉弯内压载荷，研究含体积缺陷隔水管在复合载荷作用下的力学特性和安全作业区间；鞠少栋等[9-10]分析海洋隔水管的连接作业窗口以及悬挂作业窗口，并给出隔水管对应作业窗口的分析方法和步骤；Wang等[11]将海面流速、海面风速、波浪高度和波浪周期作为海洋环境的评价因素，计算隔水管安装过程中的安全运行窗口；刘康等[12]利用磁性搜索算法分析漂移示警范围，得到浮式平台的测试作业窗口以及管柱脱离的安全作业边界；刘秀全等[13]提出针对海洋钻井平台-隔水管耦合系统进行分析漂移示警范围的方法，分析其耦合动力学特性和耦合作用规律；盛磊祥等[14]利用海洋钻井作业装置漂移有限元分析模型，研究其动态漂移轨迹以及漂移时的载荷状况，建立钻井平台许可的漂移距离及时间的计算模型；……