水下井口頭疲勞壽命分析

劉 續，吳永良，張文學，李文博

（中國石油化工股份有限公司上海海洋油氣分公司石油工程技術研究院，上海 200120）

水下井口頭疲勞壽命分析

劉 續，吳永良，張文學，李文博

（中國石油化工股份有限公司上海海洋油氣分公司石油工程技術研究院，上海 200120）

在海洋鉆井和生產過程中，水下井口頭系統作為鉆井和生產設施的基礎裝備，其疲勞壽命相當重要。以“勘探三號”平臺為假設作業平臺，以南海某油田海域作為工程實例取值，應用MOSES軟件建立隔水管力學計算MOSES模型，得到求解出隔水管下端撓性接頭受到的作用力；然后應用ABAQUS有限元分析軟件ABAQUS建立水下井口頭的有限元模型，根據研究海域土壤P-y曲線線性化，采用ABAQUS非線性彈簧模擬了土壤與水下井口頭的相互作用，對水下井口頭進行了疲勞壽命計算。計算結果表明，其疲勞壽命滿足相關規范和DNV有關水下井口頭的設計和使用要求。

水下井口頭；MOSES；ABAQUS；P-y曲線；疲勞壽命

隨著我國海洋油氣勘探開發步伐不斷加快，海洋石油技術裝備也需要不斷完善和創新。水下井口頭系統作為海上油氣田勘探開發的樞紐，其上端支撐著水下防噴器組或水下采油樹等設備，下端連接著導管和各種尺寸規格的套管，是浮式鉆井裝置鉆井和水下生產系統中的核心設備之一。

長期以來，水下井口頭的關鍵技術主要被美國VETCO、DRIL-QUIP和FMC三大廠商所壟斷。我國對深水油氣的開采起步晚，技術不全面，對深水井口頭的開發受限于國外的技術壟斷，目前國內水下井口頭系統尚處于工程化研制階段[1]。……