刘书杰 黄 熠 孟文波 蒋东雷 刘和兴 李明亮 高永海 付光明,3

1. 中海石油（中国）有限公司湛江分公司 2. 中国石油大学（华东）石油工程学院3. 巴西里约热内卢联邦大学水下技术中心（LTS/COPPE/UFRJ）

1 研究背景

在深水油气资源开发中，石油与天然气输送管道的结构安全与流动保障问题是工程关注的难点，深水高压易导致管道发生结构失稳破坏，低温环境易导致管道内结蜡、流体流动困难等流动保障问题。为了解决深水油气管道安全输送工程技术难题，通常通过增加管道壁厚、敷设保温层以及增加配重层来满足抗压和保温的需求。随着水深的不断增加，上述设计将显著增加管道、保温和配重层厚度，大大增加了工程成本和作业风险。夹层管是内外层钢管和中间夹层构成[1-2]（图1），兼备抗压与保温功能，成为巴西盐下层等深水油气输运潜在的理想解决方案。

目前，国内外学者针对深水夹层管准静态环境下的压溃、压溃传播及止屈问题进行了初步的研究。安晨等[3]用数值模拟研究了在外力和纵向弯曲作用下填充钢纤维混凝土夹层管的极限强度。Fu等[4]通过建立二维模型，数值研究了几何缺陷对填充应变硬化水泥基材料（SHCC）夹层管压溃压力的影响，并通过参数化分析研究夹层管结构的压溃机理和后屈曲行为。An等[5]利用高压舱对填充了聚乙烯醇纤维强化的应变硬化水泥基复合材料夹层管做了全尺寸压溃实验，并结合ABAQUS研究了椭圆度、壁厚及内外管半径比对填充应变硬化水泥基复合材料夹层管的压溃压力的影响。……