为了提高我国深水钻井表层导管安装作业的安全性和时效性,突破国外对水下打桩安装钻井表层导管技术的垄断,本文基于锤击沉桩的原理,通过文献调研分析、有限元法分析以及工艺研究,对水下打桩安装钻井表层导管的工艺技术进行了分析与研究。针对我国南海TLP平台多井槽、小井口间距的开发模式,通过调研钻入法、喷射法、鱼雷锚固法、CAN法以及水下打桩法共5种钻井表层导管下入技术,分析5种技术的优缺点,再综合目标区域作业环境、作业时效、作业费用等因素,分析了水下打桩安装钻井表层导管的技术对于我国南海深水钻井表层导管安装的适用性。通过调研水下打桩安装钻井表层导管的施工工序,对比传统海上打桩作业,分析水下打桩安装钻井表层导管的技术难点,研究蒸汽锤、振动锤、柴油锤以及液压锤的工作原理及适用环境,优选出适合水下打桩的桩锤。简述了动力有限元的基本理论,利用有限单元法模拟了在砂土和粘土层中的打桩过程,分析了锤击力和土质参数对打桩的影响;研究了连续打桩时桩周土体的位移、应力以及超孔隙水压力的变化;并对打桩过程造成的粘土强度降低机理和影响因素进行了分析。结合我国海上打桩作业的工程经验,对水下打桩风险控制的关键因素进行了分析,并针对拒锤、倾斜以及溜桩等打桩作业中发生频率较高的风险,分别提出了预防处理措施以及应急响应预案。