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本文根据定向井下部钻具工作状态，建立了下部钻具双重非线性力学分析模型。该模型除考虑钻具结构、井眼形态、各种外载荷等因素外，还考虑了钻具与井壁的初始间隙和随机多向接触摩擦、钻具自重分力和钻压引起的纵向弯曲。采用有限元法中的梁单元和多向接触摩擦间隙元，对钻具的双重非线性力学模型进行求解，为下部钻具力学分析提供了一种实用的计算方法，并且通过矢量运算，推导建立了简捷的三维地层力计算表达式，可为钻井施工方案提供有效的依据。尝试用地层细分后来分析不同的钻具组合对井斜的影响，通过对胜利油田旋转钻井中所用到的钻具组合进行力学分析，结合己钻井资料确定钻具组合参数，实现了对定向井旋转钻井中井斜的控制。