在钻井作业中,由于地质构造复杂、技术措施不当等,卡钻是钻井过程中常见的井下事故,采用震击器解卡是主要解卡方式。在直井中会遇到卡钻问题,在水平井中的卡钻问题更为复杂,水平段的钻柱躺在井壁内,当钻柱运动时,会产生较大的摩擦阻力,为此,本文针对直井和水平井两种工况,分别对安装了液压式钻柱震击器的钻柱进行解卡效果的研究分析。研究直井和水平井纵向振动产生的震击与解卡效果,对钻井解卡有着重要的实际意义。本文主要开展了以下研究:考虑液压式钻柱震击器工作腔内液压油的可压缩性以及阻尼孔泄流与阻力的影响,建立了液压式钻柱震击器等效弹簧刚度系数和阻尼系数的计算模型,分析了影响等效弹簧刚度系数和阻尼系数的因素。建立了装有液压式钻柱震击器的直井钻柱纵向振动的离散系统与连续系统仿真模型。基于钻柱纵向振动仿真结果,建立了液压式钻柱震击器解卡力计算模型。对比仿真了两种模型钻柱解卡力的动力放大系数,分析了液压式钻柱震击器的解卡效果。考虑定向井、水平井钻柱与井壁间库仑摩擦的非线性阻尼力影响,建立了定向井、水平井钻柱非线性纵向振动仿真的离散系统模型与连续系统模型,分析了水平井中液压式钻柱震击器的解卡效果。将液压式钻柱震击器的结构尺寸作为优化设计变量,以液压式钻柱震击器解卡力最大作为优化设计目标函数,综合考虑强度和结构尺寸范围等约束条件,并以解卡动态仿真为基础,建立了液压式钻柱震击器结构尺寸优化设计模型,提高了液压式钻柱震击器的解卡效果。