水平井钻井技术已成为高效开发油气资源的重要技术手段。卡钻事故是水平井钻井过程中常见的井下风险之一,事故发生概率高、处理工艺复杂,且易引起其它钻井事故和复杂情况,造成的危害严重、经济损失巨大。因此,国内外专家学者一直致力于如何预防和处理卡钻风险的研究。为此在“十二五”国家油气重大专项项目21课题6(编号：2011ZX05021-006)设置了专题“钻井工程设计集成系统”对如何有效预测及处理各种井下卡钻事故风险问题进行研究。本文作为该专题研究内容的一部分,建立了一种结合钻井设计与施工参数数据的水平井卡钻风险预警与处理分析方法,及时预测卡钻风险,并对水平井卡钻事故处理方法进行评估决策。本文对水平井卡钻风险预测与事故处理方法开展了深入研究：在RSI卡钻安全指数方法的理论基础之上,考虑温度变化对钻井液性能的影响,分别建立了适用于宾汉模式与幂律模式钻井液的水平井卡钻事故预测模型,根据预测分析结果可优化钻井液性能参数与钻井液排量,以此有效提高RSI卡钻安全指数值,降低水平井卡钻事故发生的风险。在考虑摩阻载荷的条件下,以钻柱力学、材料力学的理论与方法为基础,建立了复合钻柱卡点位置求解计算方法,该方法采用循环迭代求解卡点位置,适用于水平井卡钻事故后卡点位置的准确计算。摩阻载荷是水平井解卡过程中不可忽略的因素,本文对水平井卡钻事故上提解卡过程中的井口载荷进行求解分析,并对钻杆抗拉安全性能进行评估；运用钻柱振动理论、动量守恒定律、能量守恒定律等相关理论对震击解卡过程及解卡效果进行了详细分析,并建立了震击解卡过程力学模型,该计算模型有效消除了摩阻力对震击力计算结果的影响,适用于水平井、大位移井中震击解卡过程震击力的求解分析。基于以上的理论方法研究,开发了一套水平井卡钻风险预测与处理方法分析的软件系统。该系统可以有效分析水平井钻井过程中卡钻风险,并在卡钻事故发生后对卡点位置计算、事故处理方法分析、解卡效果评估分析提供了有力的决策依据。通过本文的研究,形成了一套集水平井卡钻风险预测分析、卡钻事故处理方法评价分析为一体的水平井卡钻风险预测与处理方法软件系统。对垣平1井与V1008井设计方案进行了评价分析及应用测试,结果表明：该系统软件运行稳定,能够对水平井卡钻风险的进行合理的计算分析,对卡钻事故处理方法进行系统分析评价。分析结果合理准确,能够满足钻井工程现场的应用要求。