连续管作业设备因其诸多优点已被广泛应用在石油开发领域,但在运输和作业过程中腐蚀、机械损伤、制造缺陷和人为误操作等将导致其含刮痕、压痕等缺陷,含缺陷连续管在高压载荷、弯曲载荷等极易引起连续管过早地发生疲劳失效。如何准确的评估含缺陷连续管疲劳寿命,以及含缺陷连续管安全服役,这些都是急需解决的关键科学问题和工程问题。针对上述问题,以CT110连续管为研究对象,通过数值模拟、实验研究和理论研究相结合的方法对含凹槽缺陷和球形缺陷连续管进行疲劳失效研究。首先,通过有限元的方法对含凹槽刮痕缺陷连续管疲劳寿命进行计算分析,通过对缺陷沿轴向角度、缺陷长度、缺陷深度、缺陷宽度、缺陷环向分布和轴向分布六个参数的分析,筛选出对连续管疲劳寿命影响比较大的四个敏感参数(缺陷沿轴向角度、缺陷长度、缺陷深度、缺陷宽度);同时利用有限元方法分析球形刮痕缺陷直径、球形缺陷深度对疲劳寿命的影响规律。其次,利用疲劳实验研究了由数值分析获得的槽形缺陷四个敏感参数对其疲劳寿命影响的显著性,通过正交试验最终获得四个缺陷参数对连续管疲劳寿命影响的主次关系为:凹槽深度>凹槽宽度>凹槽角度>凹槽长度。针对含球形压痕缺陷在数值模拟的局限性,利用疲劳实验研究了含球形压痕缺陷连续管的疲劳寿命。实验研究结果为理论模型的建立奠定了基础。再次,含缺陷连续管的失效由初始裂纹引起,为获得评估含缺陷连续管开始疲劳失效的临界判据,在论文中引入了CTOD(裂纹尖端张开位移),以此来评判含凹槽缺陷和球形缺陷连续管是否疲劳失效的准则,为后面软件的编制提出了依据。最后,基于前面数值研究、实验研究结果和现有经典疲劳寿命模型,考虑缺陷参数对其疲劳寿命影响,建立了含槽形缺陷连续管疲劳寿命理论模型、含球形刮痕缺陷和球形压痕缺陷连续管疲劳寿命理论模型,通过现有实验结果验证上述模型是可行的。在上述基础上,利用一种跨平台C++图形用户界面应用程序开发框架编制了含缺陷连续管疲劳寿命计算软件,最后对软件的可行性进行验证。目前开展的研究工作虽然在一定程度上补充了含缺陷连续管疲劳失效理论的不足,但是准确的评估含缺陷连续管疲劳寿命还需要进行大量的室内和现场实验,需对理论模型和方法不断的完善。