在钻井、完井、测井、压裂、采油等石油钻采工程中,大量使用各种尺寸的管柱,管柱的屈曲不但限制了轴力和扭矩的传递,甚至会使管柱“锁死”。因此,对管柱的屈曲研究显得尤为重要。本文以垂直井钻柱为研究对象,针对管柱后屈曲形状和特点,将管柱离散为梁单元,以梁梁接触模拟管柱与井壁间的接触,提出慢动力法对管柱进行非线性后屈曲分析。利用瞬态动力学方法解决静力学问题的思想,分析了慢动力法中载荷的施加,以及阻尼和子步数的选取策略。以管柱平面正弦屈曲为研究对象,得到管柱失稳临界受压长度与解析解吻合较好。以管柱空间螺旋屈曲为研究对象,在不考虑接触影响时,压力与扭拒单独作用和压扭同时作用,临界载荷有限元解与解析解误差均小于1%。考虑接触影响时,压力与扭矩单独作用,由于屈曲段为不连续接触,与进行解析计算时连续接触假设相冲突,所得结果与解析解误差较大,不过若将连续接触段换算螺距则误差小于3%。分析了垂直井钻柱空间螺旋屈曲的影响因素:随着钻杆长度的增加,其对钻铤屈曲的影响逐渐变小;随着钻压的增加,接触段长度以及螺旋角度也逐渐变大;当钻压和扭矩同时作用时,钻柱的螺旋段角度与钻压单独作用时相比只是略微增加,但接触段长度与钻压单独作用时减小近40%;摩阻系数对屈曲影响较小;安装2个或3个扶正器,均可较好的抑制钻柱的螺旋屈曲;转速会增大钻压的波动,加剧钻柱的屈曲,但小于钻压的影响。本文的研究成果,能合理计算垂直井钻柱正弦和螺旋屈曲问题,提出的慢动力法可为其他井型管柱的屈曲分析提供借鉴意义。