中文摘要：

深水钻井作业主要包括导管喷射安装、表层套管井段钻井、水下防喷器组和深水钻井隔水管安装及后续钻井等4个主要作业环节,涉及导管、钻井隔水管、送入管柱等3类管柱系统。与陆地及浅水近海钻井不同,由于深水钻井工况的独特性,管柱在作业过程中产生复杂的力学行为,严重影响深水钻井的安全高效作业。因此,开展深水钻井管柱力学与设计控制技术研究,对于推动深水钻井科技进步具有重要意义。深水导管喷射安装技术是适应深水钻井的特殊要求而发展起来的一种浅层作业技术,也是深水钻井作业程序的第一步。作业过程涉及导管和送入管柱2类管柱系统,主要目的在于建立安全稳定的水下井口,为后续的钻井作业奠定基础。例如送入管柱的力学行为分析与优化设计研究、水下井口的管土相互作用与导管承载能力研究等,对实现水下井口安全稳定的目标具有重要意义。本文从工程应用与技术研发2个方面,对涉及其中的送入管柱强度设计与校核、导管喷射安装工艺和导管承载能力等3个方面的研究进展进行了综述与展望。认为深水导管喷射安装的未来研究将侧重于极限工况下导管的入泥深度与承载力计算、喷射钻进参数优化、导管喷射安装风险评估与可靠性预测,以及深水导管喷射安装模拟实验等内容。深水钻井隔水管是连接浮式钻井平台与水下井口的重要设备,可提供钻井液循环通道、支持辅助管线、引导钻具、下放与回收防喷器组等。深水钻井隔水管在整个钻井作业过程中涉及安装、正常钻进、回收与紧急撤离等作业过程。由于波流联合作用力的动态效应,深水钻井隔水管在服役期间会产生轴向拉伸、横向弯曲、耦合振动等一系列复杂力学行为,给深水钻井安全作业带来巨大挑战。因此,对深水钻井隔水管力学行为进行研究,确保其安全?