深水钻井隔水管-井口系统涡激疲劳详细分析

摘要：

提出基于威布尔分布的隔水管-井口系统涡激疲劳详细分析方法，根据海洋环境条件的长期统计分布特征，采用随机变量的威布尔分布理论划分涡激疲劳详细分析的工况，得到具有不同超越概率的流剖面。在此基础上，应用涡激振动疲劳分析程序SHEAR7计算各个流剖面对应的涡激疲劳损伤，按照其发生概率折算得出隔水管系统总的疲劳损伤。算例结合南海某油井隔水管系统设计和具体海况参数，给出了上述方法的具体应用。研究表明，采用常规三种单一流剖面计算得到的涡激疲劳寿命分别为1.95年、0.039年和0.012年，而采用基于威布尔分布的涡激疲劳详细分析得到的疲劳寿命约为40年。两种方法相比，由于后者更符合实际的海洋环境条件，预测隔水管-井口涡激疲劳损伤更为合理，从而可以避免过于保守的隔水管钻前设计。推荐涡激疲劳详细分析工况数量为20～28个。

关键词：深水钻井、隔水管-井口系统、涡激疲劳、威布尔分布、超越概率

分类号：TE22(钻井工程)

资助基金：国家重大科技专项“深水油气田开发钻完井工程配套技术”2011ZX05026-001-05;教育部长江学者和创新团队发展计划项目RT1086;中央高校基本科研业务费专项资金项目11CX05009A资助。

在线出版日期：2014-02-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：146-151