王文明，熊明皓，陈钱荣，陈迎春，张仕民，杨德福

深海垂直管中管载荷传递模拟分析

王文明，熊明皓，陈钱荣，陈迎春，张仕民，杨德福

（中国石油大学（北京）机械与储运工程学院，北京102249）①

连续油管技术以其独有的特性被广泛应用在海洋油气工程的各个领域。由于连续油管刚度较小，且海洋环境复杂，在下入海洋立管过程中容易引起海洋油气管道的事故。因此需要对连续油管在海洋立管中的力学传递特性进行研究，以保障作业的安全性和可靠性。通过A baqus软件建立连续油管下入海洋垂直立管的有限元模型，分别进行了海洋立管在固定边界和浮动边界下连续油管注入过程的模拟。分析结果表明：在同等条件下，海洋立管在固定条件下，连续油管的轴向载荷大于同等位置时海洋立管在浮动条件下的连续油管轴向载荷；当注入力超过2倍螺旋屈曲临界载荷时，海洋立管在固定边界条件下，连续油管轴向载荷传递效率高于海洋立管在浮动边界条件下连续油管轴向载荷的传递效率。

管中管；载荷传递；有限元分析

在海洋油气工程中，若是应用传统钻杆进行油气井的洗井、钻井等作业，操作者需要将钻杆一节一节地连接起来。这样不仅效率低，而且作业时间长，所以国际上广泛应用连续油管（如图1）进行海上油气田的洗井、钻井、修井、完井、机械采油、测井射孔、油气输送等作业［1-7］。

图1　连续油管

连续油管是一根连续管状的高强度、低碳合金钢连续管柱，可长达7620m，缠绕在卷筒上实现连续下入和起出，与常规技术相比经济实用且作业效率高，因此，近20a来连续油管技术引起了海上油气工业界的高度重视。……