摘要：气体钻井的循环介质为气体，黏滞效应远小于泥浆，因此气体钻井钻柱的失效情况比较严重。针对具有超细长比特征的全井钻柱，加入钻柱与井壁的碰撞模型，运用有限元节点迭代法，通过对碰撞冲击应力条件下气体钻井与泥浆钻井的动力学特性分析对比，探讨了气体钻井钻具的失效机理。分析表明，气体钻井的涡动频率和涡动速度明显高于泥浆钻井，气体钻井时钻柱与井壁的碰撞更为频繁且冲击应力比泥浆钻井更大，成为导致其钻柱失效的主要因素之一。

关键词：气体钻井 碰撞应力 动态应力 钻柱失效 涡动 

单位：上海大学上海市应用数学和力学研究所 上海200072 上海市力学在能源工程中的应用重点实验室 上海200072