连续管钻井是一种成本低、效率高、安全可靠的新技术,已经成为国内外研究的热点。该技术不仅可以在油田挖潜中进行老井侧钻,还可以在非常规油气资源和地热资源中进行多分支井钻井或者欠平衡钻井,具有较大的发展潜力和广阔的应用前景。但是连续管在钻水平中滑动钻进的方式和连续管易于屈曲的特性,使得管柱与井壁间摩阻较大、轴向载荷传递效率低、水平延伸能力受到限制。水力轴向振动工具能够有效的降低摩阻,且具有易于操作、可预测性强、不受岩屑影响等优势,但是当前其降摩减阻机理尚不明确。本文通过对连续管钻水平井中水力轴向振动工具的振动发生、传播以及与井壁的作用进行分析,探索了轴向振动降摩减阻机理,建立了一套轴向振动发生、传播及水平延伸预测模型,通过编程求解,明确了井筒、连续管和振动工具等关键参数对降摩减阻效果的影响规律,可望为水力轴向振动工具结构优化及其在连续管钻井中应用提供一定科学依据。首先建立考虑非稳定摩阻的瞬态流动模型,结合钻头、螺杆泵、水力振动工具和钻井泵等复杂边界条件,采用修正MOC方法进行编程求解,并通过实验验证了该模型的准确性与可靠性。利用所建立模型对工具轴向振动特性和关键参数(流量、频率和最小过流面积等)对轴向振动的影响规律进行研究,结果表明轴向振动工具产生的轴向力方向始终保持恒定,其幅度随着流量的增加而呈指数式增加,随最小过流面积比率的增加呈指数式降低,过流面积变化频率只影响轴向力振动频率,不影响轴向力幅度。基于连续管钻水平井特点,分析了轴向振动和管内压力波动对摩擦系数和正压力的影响,建立了机械振动在连续管内传播的动态波动模型,并结合连续管持续钻进的动态边界条件进行编程求解。以竖直段末端轴向力降低幅度作为水力振动工具作用效果评价标准。结果表明降摩减阻效果主要受振动频率、幅度、安装位置和摩擦系数的影响,连续管尺寸、平均钻速和井眼弯曲段曲率对降摩减阻效果影响很微弱。水力轴向振动工具主要是通过直接牵引作用、降低弯曲段和屈曲段摩阻以及改变钻头运动状态三个方面达到降摩减阻效果。最后,结合本文所提模型和连续管屈曲相关理论,提出了连续管钻水平井水平延伸预测方法,并利用现场数据进行了验证。