随着油气勘探工作的不断深入,大斜度井作为一种经济有效的钻采手段逐渐被业内使用。然而由于大斜度井井斜大、水平位移较长,钻井开发中摩阻扭矩高、井眼延伸困难、机械钻速低等问题突出。由于钻柱在井眼中的受力状态十分复杂,钻具静力学应用局限性及存在的问题更加突出,因此如何正确认识大斜度井钻柱动力学行为显得尤为重要。本文针对现阶段大斜度井钻井过程中钻柱动态力学行为认识薄弱的问题,在国内外文献调研的基础上,建立了基于有限元软件的大斜度井全井钻柱与井壁(套管壁)的有限元建模技术方法,结合室内台架实验及现场钻井数据,指导本研究进一步优化仿真分析过程,并在此基础上开展大斜度井全井钻柱动力学数值模拟应用研究,完善了大斜度井钻柱动力学理论与应用技术。首先,进行了大斜度井钻柱系统工况分析,并研究了大斜度井全井钻柱动力学研究中的关键问题。(1)钻柱与井壁的接触模型：根据三维井眼中钻柱与井壁的接触状态,对比有限元软件中的罚函数法、拉格朗日乘子法和扩展拉格朗日乘子法的优缺点,确定本文选用扩展拉格朗日乘子法；(2)钻井液阻尼模型研究：类比分析了海洋工程波浪力学中对直杆管柱在流体中的受力情况的研究成果,得到钻井液中运动钻柱的曳力系数,以此计算钻柱动力学分析中的钻井液阻尼力,使仿真分析更加结合实际；(3)钻头与岩石互作用研究：将钻柱与岩石接触的过程等效为摩擦模型,并在此基础上提出了钻压扭矩弱耦合模型,使仿真分析更贴合实际工况。其次,根据实钻井眼轨迹和钻具组合,建立了全井钻柱的有限元模型,实现了多组井深下的大斜度井全井钻柱动力学特性仿真计算,结合钩载、扭矩、接触力、加速度分布,研究了大斜度井钻柱动力学特性,实现了长度超过5000m的大斜度井钻柱的动力学特性仿真分析。在此基础上,结合现场PWD试验,验证了大斜度井全井钻柱动力学仿真分析方法的可行性与正确性。最后,进行了大斜度井全井钻柱动力学仿真技术应用研究。对作业过程中载荷传递规律及不同井身结构(井斜角、井深)参数下载荷传递规律差异进行分析,给出了钻井作业钻压施加、降摩减扭措施的指导性建议；通过对降摩减扭短节使用效果的仿真模拟,证明了本仿真技术能很好地满足实际工程需求；最终形成了形成了一个大斜度井钻柱系统动力学仿真分析模块,为大斜度井钻井设计、设备选型及钻井实践提供指导和帮助。