在大位移井、长水平段水平井钻井过程中,由于管柱与井壁接触面积大等因素,管柱与井壁之间的摩阻较大,钻压难以有效传递,水平井眼延伸能力有限。为了克服上述难题,结合水力脉冲和轴向振动减摩技术,研制了一种利用水力脉冲压力诱发管柱轴向振动的减摩工具,研究了其降摩减阻机理和工作原理,设计研制了两种不同尺寸的水力脉冲振荡减摩钻井装置,并对两种装置的工作特性进行了数值模拟和室内实验研究。通过理论分析、数值模拟及室内实验,揭示了装置脉动压力频率、幅值、工作压降、轴向振动位移等参数随入口排量的变化规律,分析了不同叶轮叶片数、承压板通孔面积等因素对装置工作特性的影响机理,并得到了水力脉冲压力波动在模拟井筒中的衰减规律。研究结果表明,装置的脉动压力幅值、工作压降和轴向振动位移均随排量的增大而增大。增加叶轮叶片数,装置的脉动压力频率增加,幅值降低,轴向振动位移减小。增大承压板通孔面积,装置的脉动压力频率基本保持不变,幅值降低,工作压降降低,轴向振动位移减小。随着流体在模拟井筒中前进,脉动压力幅值呈线性衰减,且脉动压力幅值的衰减随模拟井筒长度的增加而减小。研究结果可望为水力脉冲振荡减摩钻井技术的应用提供理论支持,并为相关配套工具的参数优化和研制提供参考。