目前,注水开采是在采油生产中较为普遍采用的稳产、高产措施,而且随水平井在各油田的普遍应用后,水平注水井或水平井油井转注井已越来越多。在水平注水井中,注水管柱在内压、外压、轴向力、粘滞摩阻力等多种载荷的联合作用下有三种可能的平衡状态:稳定状态、正弦状态和螺旋状态。在正常注水过程时,因为管柱内、外流体压力以及受力的改变,管柱常处于不同平衡状态,从而使注水管柱产生较大的轴向变形导致密封失效以及在注水管柱和井壁之间产生较大的法向支反力,造成严重的井下作业事故,带来巨大的经济损失。造成这些事故的主要原因是,不了解注水管柱在不同平衡状态下的力学行为。在设计注水管柱,选择注水参数时,没有考虑作业过程注水管柱受力和屈曲状态的变化。所以注水管柱在井眼中的稳定性和后屈曲状态、及载荷传递和变形等力学行为的研究称为油田发展中急待解决的问题之一。本文综合考虑了摩擦、内外压、粘滞摩阻、井斜角等各种因素对水平井注水管柱受力状态的影响,建立三维屈曲井眼中注水管柱的力学模型;以及注水管柱的在不同工况下的力学模型和水力损失模型。通过对上述模型的综合分析计算,为井下注水管柱组合设计和注水作业参数的合理选择提供科学的依据。