水下生产系统端部连接是使用水下生产系统的关键技术之一,水下连接受到海洋环境的影响,具有很高的风险性。目前我国的深水油气开发尚处于起步阶段,在水下生产系统端部连接以及端部连接可靠性方面缺乏经验,因此开展水下生产系统端部连接可靠性研究对我国海洋油气开发具有重要意义。本文以水下生产系统端部连接为研究对象,采用归纳总结和理论分析相结合的方法。根据不同类型的端部连接,得到相应的连接方法以及连接步骤,采用风险因素分析法,对端部连接进行定性风险评价。综合考虑水深、采油树重力、锁紧力和工作压力等因素,对端部连接关键装备水下连接器进行力学分析,建立了水下连接器力学模型。根据形状改变比能理论,通过ABAQUS软件模拟计算,对水下连接器进行强度校核,并对影响连接器强度的主要因素水深和工作压力进行规律分析,得到:在不同工作压力条件下,最大Mises应力先随水深增大而减小,当水深达到某一临界深度后,又随水深的增大而增大,并且临界深度随着工作压力的增大也同步增加;在不同水深条件下,最大Mises应力随工作压力的增大呈线性增大趋势,并且随着水深的增大,最大Mises应力随工作压力增大的速度反而减小,即浅水环境下,工作压力的变化对连接器强度的影响更大。采用未确知测度理论和信息熵原理,构造水下生产系统端部连接风险评价指标未确知测度模型,根据置信度识别准则确定风险等级,并使用编程工具C#编制水下生产系统端部连接风险评价软件,以柱状图的形式显示风险评价结果。结合我国南海某水下生产系统实际案例,利用软件计算得到该水下生产系统的风险等级为III级,结合风险柱状图,给出具有针对性的建议和规避风险的措施为:加强跨接管和连接管段的损坏预防工作力度、严格控制海面活动船只数量和通航密度。对采取了规避风险措施后的水下生产系统,重新进行风险评价,得到该水下生产系统的风险等级为II级,属于较低风险,从而降低了发生安全事故的概率,有效提高了该水下生产系统的可靠性。开发的风险评价软件,对降低水下生产系统风险等级,具有实际指导意义。