在井下作业过程中,经常会发生注水管柱断脱、破裂和永久性螺旋状弯曲,封隔器脱封、漏封和滑脱等井下作业事故。导致这些井下事故的重要原因是注水管柱的螺旋弯曲。不同的平衡状态下,注水管柱的力学状态也大不相同。本文以深斜井分层注水管柱为研究对象,对封隔器坐封及解封过程中对管柱的轴向力及变形的影响情况进行力学分析。主要包括对封隔器坐封、解封原理及工况变化进行分析,和对注水管柱基本效应包括鼓胀效应、温度效应以及管柱在液压环境如重力、液压力等条件的轴向力及变形进行分析;并且对力学分析得出的封隔器受力及校核公式进行实例验证计算,分析其可靠性。最终得到如下结论:(1)在注水井坐封过程中,在一定的井口压力下,管柱轴向力随着井深的增加由受拉逐渐变为受压;在油管尺寸、材料等一定时,轴力变化率随垂深基本是成线性关系变化,不难发现从直井段到稳斜段,轴力变化率随井深是逐渐减小的,且不同井具体需计算而定。(2)在注水井坐封过程中,在一定的憋压下,管柱变形随井深增加变化。上部受拉管柱,发生伸长变形且随井深逐渐增大;下部管柱受压,发生缩短变形且随井深逐渐增大。(3)在封隔器处,由于活塞力的作用,此处的轴向力变化较大,应重点考察其强度及可靠性。(4)上提管柱解封封隔器时,管柱的危险点在井口,只要管柱在井口没发生失效,井下的管柱就不会被拉断。(5)采用旋转解封方式解封封隔器时,管柱所受的最大扭矩在井口处,因此旋转解封时,只要井口处管柱不发生失效,整个管柱就不会发生失效,(6)由旋转解封工况知管柱是悬重负荷作用下进行旋转的,此时管柱同时受轴向力和扭矩作用。(7)摩擦系数对井口上提载荷和扭矩有不同程度的影响,因此,不管封隔器采用何种解封方式,计算井口施加载荷时应充分考虑摩擦系数的影响。(8)在实际预测管柱力学状态时,由于井眼轨迹,如温度和出砂因素的影响,油套管的摩擦系数较难确定,在实际应用过程中建议先对同一区域内某几口井的解封过程进行实测,得出相应的摩擦因数,再对其它井进行解封力预测,以提高预测精度。