随着中国向南海深水的迈进,深水油气已成为我国油气产量的重要组成之一。水下井口系统作为承载BOP、采油树、套管的重要部件,始终承受着隔水管传递的动态载荷,其疲劳寿命是深水油气安全作业的重要指标。因此开展水下井口系统全生命周期疲劳寿命预测具有重要的工程意义。本文采用数值模拟方法,针对水下井口进行疲劳寿命预测研究,具体内容如下:首先,构建隔水管-井口系统整体有限元模型,分析不同环境载荷下隔水管系统受力情况,为井口局部模型提供边界载荷条件;其次,考虑井口头接触面、焊缝、以及导管套管接头等关键结构的影响,构建井口系统完整模型,探究环境载荷、土壤载荷、出泥高度等外部因素下井口系统应力变化规律;再次,提出水下井口疲劳寿命预测方法,分析不同因素下水下井口疲劳寿命规律;最后,基于水下井口全生命周期内不同工况下隔水管系统配置及作业参数,开展钻井、完井、生产工况下井口系统疲劳寿命预测分析。研究结果表明,海洋载荷和固井质量对井口系统疲劳寿命影响严重,疲劳寿命最薄弱的点出现在导管接头处,在完井工况下的疲劳寿命最短,揭示了水下井口疲劳寿命规律,为水下井口系统全生命周期疲劳寿命准确预测提供了借鉴意义。