钻柱振动现象在钻井施工中是非常突出和明显的现象,国内外对钻柱振动现象的特征、规律、钻柱系统的特性的研究已经有三十多年的历史.了解钻柱振动的特征、发生条件、从而避免由于剧烈振动而造成的对钻头和钻柱寿命的损害,保证优质、安全地完成钻井施工,是研究钻柱振动的目的.该文从钻柱振动信号的采集方式、信号的处理方法,以及钻柱振动状态变化的识别方法,三个方面开展研究.主要的工作有:研制了在笔记本计算机上单独工作的数据采集器;在常规信号处理技术,即快速傅立叶变换方法的基础上,利用小波理论开发出了小波细化分析方法和小波包方法,并编制了相应的计算机处理程序.经过室内实验和现场测试检验,小波信号处理程序能够更好地将信号中反映钻柱振动状况的特征突出出来,得到的谱图更清晰,小波的低通滤器能够较好地去除干扰信号;振动信号经过处理后,从时域分析和频域分析两个方面提出了钻柱振动状态变化的识别方法.这些方法有:时域平均方法;自相关分析;互相关分析;自功率谱分析;阶比谱分析;倒频谱分析;相位谱分析,以及综合的分析方法;趋势图;包络线频谱等.这些方法的综合应用能够提取钻柱振动的特征信息和状态变化的情况.