当前煤层气面临单井产量低、递减速度快及开发成本高等难题,径向喷射钻井技术为低压、低渗的煤层气提供了一种经济高效的开采途径。但目前该技术由于高压管受到的滑道阻力大,径向水平段延伸能力有限,导致达不到设计深度、增产效果差,甚至水平钻进失败。为了增强高压管的弯曲转向和水平延伸能力,开展了转向器轨道参数的优化设计、高压管优选以及转向器的初步设计。　　 根据转向轨道参数对滑道阻力的影响规律,对轨道参数进行了初步优选;建立了高压无缝钢管的评价模型及高压软管的优选原则,对高压管的几何参数和材料参数进行了初选。通过有限元软件ANSYS对无缝钢管的弯曲转向进行了数值模拟,结果表明:φ10×1mm的无缝钢管在通过双向弯曲转向轨道以及单向弯曲轨道后的矫直效果都可以满足工程的实际要求;单向弯曲转向轨道的滑道阻力在850N左右,比双向弯曲轨道小;其外径和内径尺寸在主轴方向上增加,副轴方向上减小;壁厚在主轴和副轴两个方向上都减小,但内、外径的尺寸和壁厚的变化量都在1mm以内。同时,根据双向弯曲轨道和单向弯曲轨道对无缝钢管的矫直效果进一步优化了轨道参数。根据单层板串并联模型和多层板的三维弹性理论,在计算钢丝缠绕增强复合层和高压软管整体各向弹性常数的基础上,给出了计算高压软管各层应力分布及应变规律的理论方法,并据此模拟了高压软管在内压和轴向力联合作用下的受力及变形。　　 为了避免无缝钢管的转向困难以及送进易发生屈曲失稳的问题,结合数值模拟的研究结果,设计了一种短距离自推式转向器系统。该转向器可以对无缝钢管在转向以及径向水平延伸过程中进行反复送进,提高其弯曲转向和径向水平延伸的能力,同时,避免了由于长距离送进无缝钢管而带来的屈曲失稳的问题,为转向器系统的设计带来一种新的思路和方法。