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随着全球经济的快速发展，传统陆上油气资源难以满足人类对能源的需求，因此，各国大力开发海洋油气资源，海上钻井平台数目逐渐增加。然而，由于海底的环境特殊性，水下井口设备和水下生产系统泄漏事故时有发生，水下防喷器和采油树一旦发生泄漏，不但影响到整个水下油气开采体系的安全，更将会造成海洋环境污染和重大经济损失，因此，应对水下油气泄漏应急救援转接的研究显得尤为重要，对海洋油气开发具有重要意义。 本文深入分析了墨西哥湾漏油事件和蓬莱19-3油田漏油事故的应急救援方案，在了解水下设施泄漏封堵和救援转接的发展趋势的基础上，借鉴水下油气泄漏应急救援转接研究技术，提出适用于水下防喷器和采油树发生泄漏的应急救援转接方案。通过下放控油装置至漏油点来收集泄漏原油，远程控制水下机器人来实现控油装置和转接装置的对接，将泄漏原油输送到海面油轮上。 根据海底设施泄漏工况，对水下井口泄漏的救援转接总体方案中的关键部分控油装置和转接装置进行结构设计。控油装置的插入式钢板和内部支撑框架是其承载的基础与保障，以保证控油装置在海底泄漏油压和洋流的复杂环境下保持平稳，确保救援转接工作的顺利进行；对控油装置内部进行油水两相流场仿真得到瞬态流场参数，验证控油装置转接工作的可行性，并为其稳定性分析提供依据；通过分析控油装置在粘性土壤表面接触点的土体的极限承载力、摩阻力、和主被动土压力等，确定控油装置的最小入泥深度；对控油装置在粘性土壤中进行地基稳定性、抗滑移、抗倾覆稳定性分析并对保证其稳定性的重要因素进行分析；根据控油装置外部可承受水压及内部泄漏高压，对控油装置主体框架构件进行设计与校核，同时对控油装置承载的支撑框架进行线性及非线性屈曲分析并对缺陷幅值和载荷因子与载荷-位移的关系进行分析；考虑波浪和海流等涡流动载荷的作用，对控油装置进行振动模态分析，以避免激励频率与固有频率接近；为保证控油装置结构强度和刚度适用于海底工况，根据控油装置的受力状态，对控油装置进行强度分析。