新一代水下生产系统开发模式,未来将成为深水油气田开发的主要形式。在其中有着重要作用的柔性管系,在海洋环境载荷作用下,有着发生疲劳失效的风险,一旦失效,会使整个生产系统崩溃。因此对新一代水下生产系统中柔性管系进行疲劳监测,在其未失效之前进行维修,对提高新一代水下生产系统的安全可靠性,有着重大的意义。针对新一代水下生产系统柔性管系疲劳监测问题,本文首先对柔性管系在系统中的连接方式以及布局形式进行分析,选取常见的布局形式,运用OrcaFlex软件建立模型,对比常见布局形式下,漂浮管汇的姿态响应,选出较为稳定的布局形式。然后在稳定布局形式的前提下,对水下生产设备进行水动力学分析,利用理论推导与有限元模拟相结合的方法,求解管汇以及柔性管系在水中运动产生的水动力系数。随后对整个生产系统进行加载分析,确定柔性管系的疲劳危险点。最后制定详细的监测方案,对柔性管系疲劳危险点进行监测。主要包括:传感器的选择、监测方法的确定、传感器的布置、大数据处理方法、以及对采集数据进行分析,其中本论文首次采用监测应变—求解载荷—载荷分析的疲劳分析方法,对柔性管系的疲劳性能进行分析。最终实现对新一代水下生产系统柔性管系疲劳寿命的监测与预测,在其发生疲劳失效之前,采取相应的措施进行改善,达到监测指导检测的目的,从而保证新一代水下生产系统的安全可靠性。