高温高压深井压裂，压裂管柱作为主要的承载构件和动力传递构件，要承受内压、外压、轴向力、各种效应力、套管支撑反力、摩擦力、弯矩及粘滞阻力等多种载荷的联合作用，这些载荷使管柱在一定的应力水平下变形，若应力或变形过大，将导致管柱破坏等作业事故。压裂管柱的力学行为已经成为影响深井压裂成功率的关键因素之一。针对深井压裂存在的难题和挑战，论文对目前广泛应用的几种深井压裂工艺管柱及配套工具进行了研究，并详细介绍了深井压裂的工艺流程。在了解井下管柱工作状态的前提下，分析管柱力学行为的影响因素，以压裂管柱拉力－扭矩模型为基础，建立了深井压裂管柱综合力学模型；综合力学模型在考虑井筒温度场、压力场的基础上，分别对压裂管柱下入、锚定坐封前、锚定坐封时、压裂作业过程、管柱起出等五个工况进行了力学分析；对压裂管柱屈曲变形微分方程进行分析，给出了管柱屈曲临界载荷及中和点的计算方法；研究了高压、高速、大排量压裂液的流动摩阻，提出了几种降低施工泵压的有效措施。借助深井压裂管柱综合力学模型，给出管柱所承受的各种载荷及效应的简化计算公式，研究了压裂管柱在不同工况下的轴向变形；对机械坐封管柱、封隔器卡瓦及胶筒进行受力分析，给出压裂管柱遇卡点及平衡压力的计算方法。在载荷和变形分析的基础上，对深井压裂管柱分工况进行强度校核和优化设计；开发了深井压裂工艺管柱力学分析模块，并应用该模块对现场井例进行了分析，对论文研究的理论和部分计算方法进行了验证。论文的研究为深井压裂管柱的组合设计和施工参数的合理选择提供计算依据和分析手段，有利于提高压裂成功率。