在陆地油气资源日渐枯竭的背景下,能源供需矛盾日益突出。高效稳定的油气供应是能源安全的核心问题,为缓解因能源短缺引起的经济发展瓶颈,我国逐渐重视对海洋油气资源的开发与利用。海洋油气钻采胶管是海洋油气勘探与开发过程中的重要装备,在作业过程中须承受海浪、涡激振动、浮船运动及安装等所产生的动态载荷与介质腐蚀作用,工况条件恶劣,失效概率极高。因此有必要对其安全运行开展研究,既可保证钻采工作的顺利进行,又可避免因管道失效而造成的重大经济损失和环境污染。本文以海洋油气钻采胶管为研究对象,依托山东省自主创新专项子课题“海洋油气柔性管道数字化设计技术研究”(编号:2013CXA06074),研究与应用相结合,主要研究成果如下:(1)海洋油气钻采胶管失效分析调研国内外柔性管数据库及设计标准规范,对钻采胶管进行合理的分类;结合其使用特点分阶段开展失效分析;探究各阶段失效载荷及对应的失效类型,结合管体承压结构分析失效致因;采用区间层次分析法辨别主要失效载荷及失效类型;建立了钻采胶管失效致因评价指标体系。(2)结构承压特性及参数敏感性分析构造粘结型管体仿真模型,开展内压载荷下结构承压特性分析;通过结构承压设计公式推导出影响管体承压性能高低的主要结构参数;采用交互正交实验的方式研究各结构参数的敏感性高低;根据参数独立性原则开展承压规律分析,识别最重要结构承压参数。(3)管体缺陷检测与缺陷适用性评价研究确定以金属磁记忆方法检测胶管钢丝层缺陷,建立COMSOL静磁仿真管体结构模型,对比两者结果提高试验方法的可行性及结论的可靠性;分层、分范围研究缺陷处磁记忆检测信号特点;构造缺陷适用性评价模型,研究缺陷管体结构承压特性;建立内压及钢丝断裂根数之间的线性数量关系。(4)钻采胶管结构完整性管理系统开发构建钻采胶管结构完整性管理技术框架;开发具有生产/失效数据库功能、管体力学分析与优化功能、结构承压参数敏感性分析功能、缺陷管体力学分析与适用性评价功能的钻采胶管结构完整性数字化管理软件。