随着石油天然气资源的不断开采利用,深井、超深井、大斜度井、小井眼小间隙井等特殊井不断增多,尾管固井工艺是提高深井和特殊井固井质量最常用的一种方法。但由于对尾管固井理论认识不够,大都是凭借经验进行操作,缺乏科学性,特别是对尾管柱和钻柱力学分析不足,使得经常出现例如坐封不住、尾管扭断、固井不合格等严重井下事故,甚至导致全井报废,造成严重的经济损失。因此,对下套管和固井过程进行力学分析具有重要的现实意义。尾管固井是用送入钻具和悬挂器的方式,将一段套管柱送至设计井段,并将其悬挂在上层套管尾部的设计位置,在倒扣、注水泥后拔出悬挂器中心管,循环冲出多余水泥,最后起出送入钻具的过程。本文旨在更详尽、更准确地考虑各种影响因素,对固井各阶段管柱的受力状况进行更细致、更确切的分析。首先,调研了尾管固井技术的国内外研究现状,在认为水泥浆粘度和切力为常数的条件下,根据导师的油气井杆管柱力学基本方程,建立了定向井尾管柱和送入钻柱各种情况下的拉力—扭矩模型;其次,分析总结了油井水泥的水化作用随时间的变化;再次,基于水泥浆的时变性对前面所建模型进行修正,并指出置换完成后继续旋转尾管的必要性;最后,根据上述理论研究和现场施工需要,利用VB2008研制开发了固井工程分析软件,对指导现场实践具有十分重要的意义。