摘要：深水钻井作业过程中，管柱在平台升沉振动的作用下产生纵向振动载荷，影响管柱的强度安全。以深水下表层套管作业管柱为例，建立了具有复杂结构的深水作业管柱纵向振动力学模型，并利用振动力学理论分析了管柱的纵向自由振动特性及纵向受迫振动载荷。分析结果表明，在平台升沉振动的作用下，作业管柱的纵向振动以第1阶振型为主；管柱顶端截面上的纵向振动载荷最大，是作业管柱上的危险截面；当钻井平台的升沉振动周期接近作业管柱的固有周期时，将产生极大的纵向振动载荷；当表层套管下入深度较大时，采用壁厚大的钻杆作为送入管柱能有效降低管柱纵向振动所产生的轴向应力。该项研究结果可为深水钻柱和送入管柱的设计提供依据。

关键词：深水钻井 管柱力学 平台升沉 纵向振动载荷 

单位：中国石化石油工程技术研究院