罗建梅，谢　哲，段礼祥，段梦兰

（1.中国石油大学（北京）a.海洋油气研究中心；b.机械与储运工程学院，北京102249；2.中海油安全环保分公司，天津300456）①

设计计算

水下采油树生产通道可靠性设计及分析

罗建梅1a，b，谢哲2，段礼祥1b，段梦兰1a，b

（1.中国石油大学（北京）a.海洋油气研究中心；b.机械与储运工程学院，北京102249；2.中海油安全环保分公司，天津300456）①

水下采油树所处海底环境较为复杂，需要对水下采油树的各重要部件进行高可靠性设计。针对水深1 500 m、压力等级69 MPa的设计条件，根据ASME B31.3中高压管道壁厚公式计算出水下采油树生产管道壁厚为11 mm。在安全系数设计的基础上，综合了有限元分析、蒙特卡洛模拟方法，对生产管道进行可靠性分析，验证了设计壁厚的可靠性满足强度要求，并根据灵敏度分析得出影响生产管道可靠度的关键因素是壁厚、内压和材料屈服极限。

采油树生产管道；安全系数；蒙特卡洛模拟；可靠性

随着国际能源形势的发展，石油开采走向海洋、走向深水的趋势越来越明显。水下生产系统是水下油气生产的常用开发模式，水下采油树是水下生产系统的关键设备，是油气从地层到管路的生产控制装置。水下采油树树体结构和管路系统等需满足较高的可靠性指标。目前，国内外深水项目一般要求水下生产系统的可靠性大于95%。例如：AKPO油田要求可靠度达98.35%；我国南海某气田要求水下生产系统可靠性为98%［1］；挪威的Ingrid Almas Berg［2］指出海洋石油中的水下工艺系统的可靠性一般要求为97%；Dong hun Lee［3］指出水下生产系统设计应达到99%的可靠性。……