孙豹豹，王龙庭，徐兴平

（中国石油大学（华东）机电工程学院，山东 青岛266580）

海洋石油资源的钻探与开发竞争日益激烈，深海石油钻采设备的发展至关重要[1⁃5]。我国对水下井口头系统套管挂和密封总成下放设备的研发起步较晚，使我国深水油气钻采设备的发展与欧美发达国家差距较大，严重制约了我国深水油气资源的开发与利用，所以对下放工具的研究势在必行。水下井口头套管挂和密封总成下放工具是钻采过程中必不可少的装备，其关系着水下井口压力封隔的成败。目前，国内外学者对下放工具的研究以及各大知名石油装备公司实际所采用的下放工具大多只能实现套管挂和密封总成的单独下放，增加了作业次数，延长了工作时间，增加了钻井成本，扩大了作业风险，不利于海洋石油钻采的进行[6⁃7]。传统密封总成下放工具多采用剪切销钉携带密封总成，其不足之处是在下放过程中剪切销钉容易提前剪断或在安装过程中不完全剪断，造成下放失败。

深海海洋工作环境相比陆上和浅海更为复杂[8]，当下放工具与钻杆相连，进行下放作业时，海洋环境载荷（海浪、海风和海流）会对下放工具以及钻杆产生较大影响[9⁃10]，使其承受较大弯矩载荷。为此，本文建立了下放过程中下放工具力学模型，针对传统下放工具的不足，设计一种新型套管挂和密封总成下放工具，并对关键部件进行接触分析和强度分析，旨在为套管挂和密封总成的下放设计与研究奠定理论基础。……