水下采油樹有安裝，拆卸、壓力測試和正常生產(chǎn)等幾種不同的工況，其整體結(jié)構(gòu)的受力情況在不同的工況條件下是不同的。在安裝、拆卸工況下，水下采油樹受重力、下部油管重量、上部提升力、安裝附加載荷等作用力;在壓力試驗工況下，受完井管串的外部附載荷、部分元件受到壓力的作用;而在正常生產(chǎn)工況下，水下果油樹受到的力最為復(fù)雜，可近似為其他工況下力的集合，受重力、水壓、水溫、海底流、油氣壓力和油氣溫度等因素的共同影響。
深海水下采油樹在下放安裝過程中，由于下放鉆桿在波浪、海流和平臺偏移的共同作用下會產(chǎn)生較大的應(yīng)力，最大應(yīng)力值會達(dá)到166,064MPa;水下采油樹還未安裝到位與水下井口連接的工況條件下，下放鉆桿與平臺連接處附近承受的最大應(yīng)力為137.841MPa，下放鉆桿下端橫向位移最大可達(dá)59.64m:水下采油樹安裝到位并與井口連接的工況條件下，水深40m附近總應(yīng)力將達(dá)到最大為166.064MP。
對臥式采油樹在水下服役過程中的服役載荷進(jìn)行分析計算過程中，將重力、水壓、水溫、油氣壓力和油氣溫度等因素的影響均模擬成靜載荷施加在水下采油樹上，水下采油樹的重力以體積力的方式施加在采油樹的整休上;油管懸掛器所承受的油管重量以集中力的方式施加在 RP-2點(diǎn)上，點(diǎn)RP-2和油管懸掛器的底部做稠合約束。將重量施加在油管懸掛器上，水壓和水溫以分布力的方式施加在水下采油樹的外壁上;油氣壓力和油氣溫度以分布力的方式加載在閥和管道的內(nèi)壁上。
水下采油樹外圍是海水，外殼體溫度基本與海水相等，內(nèi)部是油氣井產(chǎn)出流體，溫度較高，內(nèi)外溫差較大，具有裝配關(guān)系的各部件之間將產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力。另外，在節(jié)流口下游，由于節(jié)流效應(yīng)，將吸收大量熱量，導(dǎo)致此處溫度過低，在選材設(shè)計時應(yīng)引起足夠的重視。
