李炎军* 管 申 徐一龙 杜 威

（中海石油（中国）有限公司湛江分公司，广东 湛江 524057）

1 概述

随着我国经济快速发展，油气资源的需求也日益增长，陆地和浅海油气开发逐渐不能满足需求，人们将目光着眼于储量丰富的深海油气开发。隔水管是传统海洋钻井作业必不可少的关键装备，深水中隔水管受到外部海洋环境载荷以及内部钻井时钻柱作用，隔水管受力或变形过大会发生破坏，造成严重安全事故。因此，开展深水钻井隔水管- 钻柱耦合作用的双层管柱力学特性研究对深水安全高效钻井作业具有重要意义。

目前，针对隔水管- 钻杆的相互作用，一些学者开展了基础性的研究。2018 年，刘康等人[1]建立了测试管柱和隔水管的非线性接触耦合模型，进而进行了作业中出现大位移和接触问题研究表明：测试管柱的等效应力随水深增加而减小，管柱两端接头以及扶正器处存在着较大的安全隐患。2020 年，祝效华等人[2]运用有限元软件建立全井钻井数值模型，研究了不同深度下隔水管弯曲对钻柱振动特性的影响。

关于隔水管和内部管柱的耦合作用下力学响应特性研究还比较少，尤其缺乏考虑深水海洋环境载荷作用。深水钻井隔水管在外部海洋环境载荷以及内部钻杆共同作用下的力学响应特性认识还不清楚。因此，本文为了找到管柱耦合振动下深水-钻杆耦合振动机理与规律，建立深水钻井隔水管-钻柱耦合作用双层管柱力学理论模型，分析深水钻井隔水管-钻柱耦合作用力学力学行为，可以为深水钻井隔水管安全提供参考。……