受井眼约束钻柱的屈曲行为,对钻井诸多方面都有不良影响,会引起钻柱摩阻和扭矩的显著增加,甚至使管柱“锁死”,导致钻压传递困难、钻柱疲劳破坏等井下复杂情况。特别是随着水平井、大位移井、多分支井的推广应用,受井眼约束的钻柱屈曲问题研究的重要性更加突出,钻柱屈曲研究已成为的钻柱优化设计的热点问题。本文基于弹性力学力学理论,考虑钻柱自重和井眼弯曲的影响,建立了不同井段(垂直段、斜直段、增斜段、降斜段)钻柱屈曲力学分析模型,推导了钻柱正弦屈曲临界载荷和螺旋屈曲临界载荷计算模型,计算了管柱屈曲后井壁接触载荷。针对不同尺寸钻柱,分析了井斜角、井眼曲率对钻柱屈曲临界载荷和接触力的影响。在斜直井段,钻柱临界屈曲载荷与井斜角成正比,水平段中钻柱躺在井眼低边,稳定性要高于斜直井段钻柱；弯曲井段影响钻柱屈曲最重要的因素为井眼曲率,增斜井段造斜率与钻柱临界屈曲载荷成正比,降斜井段则相反；随着轴向力的增大,钻柱与井壁的接触力也逐渐增大。本文采用非线性大变形理论,建立了钻柱几何非线性和接触非线性的有限元钻柱屈曲分析模型,模拟了不同井段钻柱屈曲变形演化过程及其对应的接触力矢量图。由于自重作用,斜直井段钻柱处于井眼低边,随着轴向载荷的增大会使钻柱沿井眼低边屈曲成正弦状,钻柱发生正弦屈曲后,随着轴向载荷的进一步增加会使钻柱由正弦屈曲向螺线屈曲演化,当载荷达到临界值时,管柱的屈曲形状会从正弦屈曲变成螺旋屈曲,从正弦屈曲到螺旋屈曲是一个瞬态的过程,当钻柱发生螺旋屈曲后,轴向力继续增大,会使钻柱与井壁的接触力激增；增斜井段随着井眼曲率的增加,临界屈曲载荷增加,屈曲从钻柱底部开始；降斜井段则相反,轴向载荷先将部分钻柱推向井眼高侧,然后从底端开始发生屈曲,随后顶端也开始发生屈曲,钻柱中部最后发生屈曲,并且降斜井段很容易发生屈曲。论文对比分析了钻柱屈曲解析解和有限元模拟结果的差异,模拟结果与理论计算值相对变化在15%以内,证明采用有限元分析方法确定钻柱屈曲临界载荷的方法是可行的。