大位移井、水平井等特殊结构井已成为开采难度大的复杂油气藏勘探开发的重要手段。特殊结构井钻井过程中,常规“螺杆+MWD”钻进方式托压严重,机械钻速受限。水力振荡器(Agitator)成为解决该问题的有效途径之一,但是单个工具的作用范围有限,多个工具会消耗大量水力能量,针对此实际情况,本文提出了研制分体式振动减摩器的设想。首先,根据振动减阻理论,考虑钻柱振动和摩阻耦合作用,建立了钻柱轴向振动数学模型,分析了单点振动的前提下幅值及频率对减阻效果的影响规律,研究发现:相较激振力频率而言,幅值的增加更有益于井底钻压载荷的传递,降摩减阻效果更佳。然后开展了压力脉冲衰减规律的研究,结果发现:随着频率的升高,幅值的衰减速度加快。结合两者,形成以高幅低频为标准的工具优化准则。其次,研制了一种新型减摩阻工具—分体式振动减摩器,其由下部的转子调制式脉冲短节及以碟簧为核心的轴向振动短节构成。利用动网格技术对转子调制式脉冲短节开展工作原理分析,结果表明其能产生一个相对理想的压力脉冲,在此基础上,以外径127mm工具为例进行了振动短节处碟簧组的设计。最后,进一步研究了排量及转子直径,转子与定子间的间隙,流道直径,螺旋角度等结构参数对脉冲短节处压力脉冲特性的影响规律,结果发现:随着排量的增大,幅值,频率及压耗均增加;随着流道间隙的增大,幅值,频率及压耗均减小;随着流道直径的增大,幅值,频率及压耗均减小;随着转子直径的增大,幅值,频率减小,压耗增大;螺旋角度的影响甚微。在此基础上选取合适的尺寸,利用正交试验方法及高幅低频的优化准则,确定了工具的最佳结构参数。本文所提出的分体式振动减摩器为实现滑动钻井降摩减阻提供了一种新的技术手段,对于提高我国复杂油气藏钻探效率,降低钻井成本具有重要意义。