刘义勇， 杨 亮， 李 卓， 王 运， 汪仁杰

(1.中海石油深海开发有限公司， 广东 深圳 518067； 2.海洋石油工程股份有限公司， 天津300451； 3.北京高泰深海技术有限公司， 北京102209)

0 引 言

顶张紧式立管(Top Tension Riser，TTR)是海洋深水油气资源开发的4种主要立管形式之一，其在位时的工作状态受多种因素的影响，包括海洋环境条件、浮体运动及操作条件等。由于海洋环境条件的时变性以及立管与浮式装置相互作用的复杂性，立管的在位安全具有独特的挑战性和明显的不确定性，一旦出现故障，将危及整个采油系统的安全[1]。现行TTR的设计规范建立在一定的假设和简化基础上，因此仅通过前期设计不能准确反映作用在立管上的真实载荷和实际应力。尽管目前采用提高设计标准或加大安全系数等手段解决这一问题，但立管破坏或失效事故仍时有发生。

对深水立管进行现场安全监测是国内外各大石油公司重点关注的问题，并成为深水立管完整性管理的一个重要组成部分。目前常用的监测手段包括[2-3]：平台位置监测、接头位置倾角监测、振动监测、应力监测、流速监测等。其中，振动监测是一种非常有效、直接的方法，对振动监测数据进行分析整理，再结合有限元模型，可判断立管的损伤位置和程度。目前针对不完备阵型的损伤识别方法[4-5]主要包括：LEE和KIM等提出的根据结构固有频率变化的损伤识别方法；LAW等提出的对比不完备阵型扩展到完备阵型下以单元应变能变化的损伤识别方法；……