随着高温高压气井不断投入开发,对井筒完整性提出了更高的要求。在气井生产期间油管柱受力较为复杂,油管柱受压弯曲与井壁之间发生接触,而当开关井或者产量波动时屈曲油管产生剧烈振动,会导致油管与套管发生往复式接触磨损,出现油管偏磨问题。而高温高压高产气井一般为深井或超深井,对油管的安全性能要求较高,一旦管壁偏磨过多造成强度性能低于安全系数临界值,将直接影响管柱的服役安全,会对井筒完整性造成严重威胁。本论文围绕气井油管柱耦合振动与偏磨问题,调研了国内外相关文献,根据管道与流体的线性耦合机理,以管道耦合振动模型为基础,结合接触边界的相容条件实现振动耦合,推导出考虑气体瞬变流动的油管柱流固耦合振动模型。采用矩阵系数转换、特征关系式、数值有限积分和计算网格等方法,对耦合振动方程进行解耦和求解。结合气井关井过程中油管系统的初始、边值条件,选取某实例井进行了油管柱耦合振动计算,得到了关井过程中油管柱振动响应曲线和振动位移行程量。结果表明:关井过程中流体压力的变化,诱发管柱和管内气体发生了明显的泊松耦合效应,管柱轴向应力始终处于不稳定的脉动交变应力状态,引起整个管柱沿轴向做往复振动,而管柱系统的振动波动幅值在摩擦耦合效应的影响下逐渐衰减至稳定。对比产量变化对关井过程中管柱振动响应的影响发现,产量越大,管柱耦合振动响应更剧烈。接着进行了油管偏磨机理研究,探究了油管偏磨的特点和影响因素。然后开展了油管与油层套管的磨损实验,得到了油管在不同接触力、不同磨损介质、不同油管材料以及不同套管材料下的磨损规律。借鉴“磨损-效率”模型,基于管柱振动行程量和偏磨实验得到的磨损系数,建立了油管柱振动偏磨预测模型,对实例井进行了关井过程中的振动偏磨预测。预测发现实例井油管柱中下部分虽然振动行程量较短,但屈曲造成接触侧向力较大,油管柱屈曲接触部分存在不均匀的振动偏磨。同时还分析了产量波动对油管接触侧向力和油管偏磨的影响。最后采用有限元法计算了油管在不同偏磨深度下的剩余强度,对实例井的油管偏磨预测情况进行了安全评价,进行了剩余强度计算和安全系数校核,并针对性的提出了油管减振防磨措施。