压裂管柱作为主要的承载构件与动力传递构件,施工时承受自身重量、内外流体的压力、轴向力、摩擦力等多种载荷的共同作用。这些作用容易诱发管柱振动,并且使管柱的受力、变形及运动状态变得非常复杂。同时管柱的振动又反作用流体的流动,从而形成双向流固耦合振动。因此,本文在考虑压裂管柱摩擦效应的基础上,分析了管柱的流固耦合振动特性,并进行了室内验证实验,具体包括以下内容:利用FLUENT软件对流场的主要瞬态参数进行数值计算,得到引发管柱振动的流动条件变化。考虑管壁和液体之间的摩擦耦合效应,基于不可压缩液体运动方程、连续性方程以及固体的振动方程、本构方程建立了压裂管柱流固耦合动力学模型,利用传递矩阵法求解了压裂管柱的轴向振动响应。利用AUTOPIPE软件以1:1模型对实验室管柱进行水锤模拟计算,考虑压裂液液性变化对管柱流固耦合振动特性的影响,得到了压裂液排量、压力变化对管柱流固耦合振动特性的影响,最后通过实验室模拟实验,对压裂管柱的振动进行了分析。结果表明:当液体流经压裂管柱的接箍部位、弯曲部位、倾斜部位时,由于管柱截面积突然发生变化或者液体的流动方向发生改变,使液体的流动压力、流动速度等发生变化,管柱更容易产生振动;高速流动的液体因动压力增加,会加剧压裂管柱的振动;管流边界压力和速度的瞬间变化会加剧管柱轴向振动;而压裂液液性的变化对压裂管柱流固耦合振动特性也有影响;随着压裂液排量的增加,管柱的振动速度和幅值会增大,且在管柱中点处产生的振动加速度大于入口处的加速度,而且压裂液排量越大,中点与入口处的管柱振动的加速度差值越大。本论文研究结果可为管柱组合、管材选择、施工参数的选取提供参考。