石油钻井过程中存在大量的模糊性、随机性和不确定性问题,这些不利的因素有可能会导致井下事故的发生。由于这些事故都具有一定的危害性,应尽量避免而不宜再现。在此前提下,为了便于人们对这些事故的产生过程有一个深刻清晰的理解,只有通过计算机仿真技术在虚拟世界里重现事故。本文在对钻井主要设备功能及其构造,以及5种卡钻和井涌井喷等事故过程进行深刻理解的基础上,研究了在3Ds Max环境下钻井主要设备与井下事故的仿真思路,完成了钻井主要设备的三维建模与7种井下事故动态过程的三维动画仿真。论文研究了卡钻及井涌时,相关钻井工程参量的变化规律,确定了卡点的计算公式与井涌的数学模型,并对井涌数学模型进行了仿真。仿真结果显示,该数学模型能够很好的描述井涌过程。论文还对石油钻井井控过程进行了研究,在Lab VIEW环境下对井控设备进行了虚拟仪器的设计,建立了一个钻井井控设备的虚拟操作系统。