振动固井技术是在下套管、注灰、顶替和候凝的过程中,采用机械振动、液压或空气脉冲、水力冲击等手段,产生振动波作用于套管、钻井液和固井液来提高固井质量的一项新技术。振动技术最早应用于建筑行业的混凝土浇注过程。本文的研究内容就是研究套管振荡器振动固井过程中套管的强度问题。套管振荡器振动固井技术,就是借鉴了建筑业水泥振荡器(混凝土振捣器)的工作原理,通过套管振荡器对套管的周期性冲击引起套管振动,将套管和井壁之间的水泥浆,进行捣固,提高水泥界面的胶结强度,缩短水泥浆的胶凝时间,使水泥浆和套管及地层密实结合,排除了水泥浆中的气泡,消除了水泥浆的蜂窝麻面等现象,达到提高固井质量的目的。本文通过介绍套管振荡器的振动原理,分析了在冲击载荷作用下套管薄弱环节螺纹联接部分的应力分布规律,研究了在冲击载荷作用下套管的横向位移和环空水泥浆压力脉冲衰减规律,取得了以下成果:(1)通过研究套管振荡器的基本结构和套管中振荡器的运动,分析了振荡器作用下套管的振动情况和套管振动引起的水泥浆的波动情况。(2)通过研究APIФ139.7×7.72mm N-80钢级的圆锥套管的螺纹联接部分,分析了套管螺纹联接部分的应力强度和在冲击载荷作用下螺纹联接部分的应力分布规律。(3)建立了不同条件下套管在井眼中的振动分析模型,对套管横向振动进行ANSYS有限元分析,得到了不同冲击载荷、频率、分析段套管长度和流体参数下套管的横向位移变化规律。(4)通过建立环空水泥浆的物理模型,对环空水泥浆上作用的压力脉冲进行FLUENT流场分析,得到了不同脉冲压力下环空水泥浆的压力脉冲衰减规律。