周立军，段梦兰，2，程光明，孙晶晶

（1.中国石油大学（北京），北京 102249；2.复旦大学，上海 200433）①

近年来，随着海洋输送石油管道损坏事故（主要有机械损伤和内外腐蚀2种形式）的日益增多，相应的海洋管道维修技术的研究也成为海洋石油运输工程中不可或缺的一部分。

带压开孔技术是海洋油气田管道不停产开孔维修方法中的关键环节，开孔质量的好坏将直接决定不停产维修的成败。振动钻削是为了克服普通钻削的自激振动，在钻削刀具上施加某种有规律的、可控的振动，使切削速度等发生周期性的改变，从而改进钻削效果。

谐响应分析［1］是用来分析结构系统由于受持续的周期性载荷所产生相应的周期响应，从而有效防止共振及其他不利振动效果的产生。

海底管道的不停产带压开孔一方面是在海底复杂的环境下进行，另一方面需要一个密闭良好又能保证管道内的流动介质（如油气混合物）不引起灾难事故的环境。振动钻削理论的引入虽然改进了钻削的效果，但由于带压开孔钻具的特殊性以及钻具对振动的反馈作用，致使钻削过程具有一定的不可控性与危险性。因此，对带压开孔钻具进行谐响应分析可以对开孔器具的改进以及钻削过程的相关参数设计提供可靠的理论依据，从而保证带压开孔过程安全有效地进行。

1 带压开孔钻头钻削力理论模型

带压开孔是利用专业的开孔设备（如图1）在需要开孔部位事先预制好法兰短节与之连接，再根据开孔的大小安装相匹配的开孔刀具［2］。……