盛磊祥 许亮斌 金学义 刘正礼 田 波

(1. 中海油研究总院有限责任公司 北京 100028； 2. 中海油田服务股份有限公司 河北燕郊 101149；3. 中海石油深海开发有限公司 广东深圳 518067)

钻井隔水管是海底井口与钻井船的重要连接设备，钻井隔水管的状态将直接影响钻井作业时效，当其转角、伸缩节冲程、应力等超过安全作业允许的临界值时，隔水管必须停止作业，进而影响了钻井时效[1-3]。然而，实际钻井作业对隔水管的直接或间接监测却较少，通常情况下钻井隔水管仅配置了挠性接头转角监测的功能，缺乏对波流引起振动和隔水管应力等关键作业参数的监测。涡激振动引起的疲劳损伤和应力超标是影响深水钻井隔水管作业的重要因素：一方面隔水管长期的涡激振动会引起隔水管结构的应力循环，产生疲劳损伤；另一方面频率锁定产生的涡激振动可能产生较大的应力值，一旦超过屈服应力，将引起隔水管结构的屈服破坏。

一般在进行深水钻井作业之前，需要针对目标海域开展钻井隔水管系统设计和作业窗口设计[4]，并开展相应的涡激振动研究。现有设计方法多以恒定海流剖面为环境条件，假设隔水管受到恒定海流引起的涡激振动，由于实际海流的大小、方向在隔水管作业期间会发生变化，因而实际作业海流涡激振动引起的隔水管损伤与设计阶段存在一定的差异。隔水管涡激振动监测装置大多采用离线监测方案，即不将监测数据实时传输回平台并进行计算，而是在隔水管回收之后进行数据读取和分析，以评估涡激振动对隔水管的疲劳损伤。……