焦金刚 谢仁军 吴怡

(中海油研究总院有限责任公司；海洋石油高效开发国家重点实验室)

0 引 言

在深水油气田开发过程中，在建井初期，隔水管系统尚未建立，送入管柱是钻井平台与水下井口之间唯一的连接体[1-2]。现场作业时，送入管柱存在一种非常危险的状况，就是表层套管在固井前循环及注水泥固井期间出现的水下井口下沉[3-4]。

水下井口主要靠海底泥土的承载力提供支撑，但深水海底土质状况不稳定，难以准确计算。当大尺寸、大质量的表层套管管串[5-6]坐落在水下井口时，地层难以承受其坐落在水下井口上的重力就会发生水下井口下沉。2010年，流花29-1井就发生了水下井口下沉事故[7]。水下井口下沉时，送入管柱尚未与井口解脱，水下井口和表层套管串的所有重力都将由送入管柱承担，并在瞬间产生巨大的下沉冲击力。如果送入管柱在设计阶段考虑不周，发生水下井口下沉时，送入管柱易发生失效和断裂等情况，进而造成井眼报废，直接影响油气田正常生产，造成巨大的经济损失。

目前，深水送入管柱通常采用常规优质钻杆，设计时主要遵循以静态分析为主的校核方法[8-9]。U.B.SATHUVALLI等[10]考虑卡瓦挤毁，提出了基于R-S模型的送入管柱计算方法;管志川等[11]考虑了海洋环境载荷、钻井船偏移运动及底部套管柱重力等因素，对送入管柱受力、变形和强度安全的影响进行研究。以上研究都是以准静态理论为基础，缺乏在水下井口下沉工况下对送入管柱纵向振动和瞬态动力的分析研究。……