连续管技术在油田提高采收率、降低成本方面具有很大优势，目前已经在美国、加拿大等国家得到了应用。连续管是连续管技术中的关键环节，其质量和寿命决定了油井作业的成效。复合材料连续管还处于发展初期，尚有许多问题需要解决。针对复合材料的特点和连续管作业的特殊要求，通过对复合材料连续管多层结构的设计和分析，得到合理的复合材料连续管结构，并对复合材料连续管进行寿命预测，为国产复合材料连续管的开发奠定一定的基础。本文对几种纤维铺设角度的玻璃纤维复合材料试样进行了拉伸试验，得到了玻璃纤维环氧树脂复合材料的性能数据，并将试验数据和理论计算结果进行比较，验证了复合材料弹性性能的方向依赖性，为后面的结构设计和有限元分析提供了性能参数的数据支持。在现有力学理论研究基础上，将复合材料区别于普通各向同性材料的本构方程代入管柱动力学分析中，根据连续管钻井的实际工作状态，建立了钻井过程中复合材料连续管的动力学间隙元模型，并通过动力间隙元弹性模量的变化来模拟钻柱与井壁的接触碰撞问题。针对钢质连续管易腐蚀破坏的缺陷，设计了一种三层结构的复合材料连续管。外层为保护层，起防腐防磨作用，内层为内衬层，起防腐防渗漏的作用，中间层为结构层，是钻井过程中拉力、压力和振动的主要承受层。对结构层进行不同角度纤维的铺层设计，并建立有限元模型，分析了不同受力状态下不同角度的纤维铺设层的应力状态和更为理想的铺设方式，得到了适用于钻井工况的复合材料连续管结构，验证了复合材料制造连续管的可行性和性能的优越性。结合复合材料疲劳性能的研究方法与连续管疲劳失效行为的理论分析，将材料性能参数在加载过程中的衰减规律和适用于复合材料的非线性累积损伤理论引入连续管疲劳寿命分析之中，建立了适用于复合材料连续管的疲劳寿命预测模型，通过编制软件，计算了复合材料连续管的疲劳寿命，分析了不同参数对其寿命的影响，提出了提高复合材料连续管使用寿命的方法。并对复合材料与普通钢质材料连续管的疲劳寿命进行了比较分析，结果证明，复合材料连续管的疲劳寿命较之钢质连续管有所提高。为了避免夹持机构对连续管造成机械损伤，对注入头夹持块的结构和夹持能力进行了分析研究。以常用的三种结构夹持块为研究对象，分别建立了夹持块与连续管之间的接触模型，对夹持块与连续管之间的接触应力和挤压应力进行比较，并分析不同圆周包角时，接触应力和挤压应力的变化规律，得到了不同结构较为理想的圆周包角度数。