隔水管作为海洋深水油气田开发的重要设备,其安全性对于海上石油的开发至关重要。但是,我国南海地区台风频发,海洋环境十分恶劣,而隔水管细长杆的结构特性使其在悬挂时会受到环境的影响,从而产生复杂的轴向动力学响应最后面临失效的风险。本文将以981平台隔水管为基础,展开对隔水管在不同海况、不同长度下的轴向动力学研究,并对其作业安全提出一些优化的方案。本文通过对隔水管进行有限元分析,建立隔水管的力学模型,利用hermit插值函数法计算出隔水管纵向振动的刚度矩阵、阻尼矩阵与质量矩阵,得到隔水管纵向振动的有限元运动方程,利用大型有限元软件ABAQUS建立981平台的隔水管的有限元模型,将位移作为隔水管的顶部边界条件,通过改变顶部位移来模拟不同海况与不同长度下的隔水管的运动。分析影响隔水管张力大小的因素,并对隔水管的作业安全提出建议。在对隔水管的ABAQUS模型进行力学分析之后,本文利用纽马克-β法对隔水管的有限元运动方程进行求解,并建立隔水管的数学模型。将隔水管的数学模型与隔水管的柔性悬挂系统相结合,建立隔水管-柔性悬挂系统的组合Simulink模型。以柔性悬挂系统对隔水管的推力作为隔水管的顶部边界条件,通过背压变阻尼控制策略改善隔水管的受力情况。然后利用Simulink仿真的结果对硬悬挂条件与柔性悬挂条件下的隔水管张力情况做了对比,验证了柔性悬挂的补偿性能,并确定了隔水管的安全悬挂长度。本文还对井间移位工况下的隔水管的轴向振动进行了分析,确定不同悬挂条件下的隔水管的安全悬挂长度,以及在井间移位作业时,981平台3048m隔水管在硬悬挂模式与柔性悬挂模式下的安全作业工况条件。