小井眼水平井集合了小井眼井和水平井的优点，具有机械钻速高、钻井成本低、岩屑及污水排放量少，搬迁方便，产能高等优点。但是，小井眼水平井钻井，施工难度非常大，不仅套管环空间隙小，泵压高且消耗大，钻进排量受限，而且钻头及螺杆尺寸小，井下的摩阻和扭矩大，再加上水平段受力复杂、卡钻、工具磨损严重等技术难题，给施工质量和速度带来了很大困难。因此本文采用非线性静力学分析方法，建立下部钻具非线性静力学模型，对钻柱几何非线性的梁单元几何方程、物理方程、平衡方程和刚度矩阵进行分析，考虑到钻柱与井壁的接触问题，根据间隙元的接触状态判别条件和定解式和间隙元的平衡方程式，得出下部钻具纵横弯曲的有限元方程。在此基础上采用三点定圆法、平衡曲率法、钻头与地层相互作用模型、合力法和力与变形法五种方法进行钻具造斜能力的分析，得出复合驱动钻进时弯曲角对井眼扩大率的影响。同时考虑螺杆弯角的变化、井眼扩大率的变化、稳定器到钻头距离以及本体稳定器直径变化、井眼曲率变化、井斜角变化等对小井眼水平井下部钻具组合的影响进行分析，在冀东油田小井眼水平井进行现场应用，并且将预测结果和实际结果进行对比分析能够满足钻井作业的要求，也与钻具设计性能相吻合。进而对小井眼水平井钻柱力学性能和通过能力进行分析，建立锥螺纹连接强度的力学模型，得出锥螺上扣扭矩和预紧力之间的关系，考虑到钻具组合、井眼形态、工艺参数并结合钻柱工作状态对不同井深处的钻柱本体、螺纹部位进行强度计算，最终给出钻具组合的通过能力。使用弯螺杆钻具钻井时，在满足井眼轨道控制的前提下，为了克服定向钻井引起的摩阻力大、加压困难、携砂能力差等不利因素，通常采用转盘低速旋转和螺杆驱动共同进行钻井。在弯螺杆旋转钻井中，转盘转速的大小主要取决于钻柱能否安全工作、即钻柱强度的评估。