在高陡构造等复杂构造地区，国内迫切需要成本较低、效率较高的防斜打直技术。由于目前对BHA涡动状态的认识水平有限，导致偏重(心)钻具、偏轴钻具、大钻压防斜理论等动力学防斜打直技术还不成熟。因此，在当前形势下，以底部钻具组合的运动状态研究为突破，开展“底部钻具组合运动状态模拟实验与防斜打直技术研究及现场应用”是十分必要的。 论文首先模拟研究了不同BHA的运动状态，以及井底钻压、钻头侧向力随钻井参数的变化规律。还根据钻头与地层相互作用模型，首次提出了井斜趋势角的概念及计算模型，建立了以井斜趋势角为指标的钻进趋势预测方法。应用BHA运动状态模拟数据，实验室评价了常用的钟摆钻具、偏轴钻具的防斜效果，为建立BHA运动状态及动力学特性分析模型、BHA动力学防斜打直机理研究提供了思路。 综合考虑钻压和转速等影响因素，以及轴向运动与横向运动耦合等，采用“纵横连续梁”理论及“达朗伯原理”建立了偏轴钻具和有偏心钻头钻具的BHA运动状态及动力学特性分析模型，推导了钻头处侧向力、钻头转角计算公式。应用数值计算方法，系统研究了上述诸因素对BHA运动状态及动力学特性的影响规律，验证了前文的模拟实验成果，为BHA动力学防斜打直提供了理论依据。 根据以上理论依据，依托中石化“复杂构造带深井优快钻井技术研究”项目，先后在胜利油田的富台油田、单家寺油田和南方海相川东北地区共进行了6口井4种井眼17次钟摆钻具、偏轴钻具井下试验。认识到钟摆、偏轴组合在地层倾角比较小的地区(富台油田)具有较好的防斜性能，并能解放钻压，提高钻速。偏轴接头在地层倾角比较大的地区(川东北地区)不能有效地防斜。