旋转导向钻井技术因其独特的钻井优势,已经得到了国际石油界的高度认可。旋转导向钻井工具可控弯接头指向角的调节是实现PDC钻头精准钻进的关键,目前国内外学者对其的研究还比较少,是旋转导向钻井系统研究中迫切需要解决的问题。本文针对该项问题展开研究,为井下闭环可控弯接头指向角对钻头破岩效率的影响研究奠定基础。本文在研究井下闭环可控弯接头结构的基础上,分析了其偏心环组在井底的运动轨迹以及指向角与内、外偏心环转速之间的关系;基于PDC钻头切削齿几何学基本方程,利用Matlab软件建立了其数字模型以及井底岩石数字模型,并定义其数字节点物理属性。然后,在旋转导向钻井模式下,模拟钻头外部单齿与岩石相互作用过程,得出了内、外偏心环转速比对可控弯接头钻头单齿破岩效率的影响规律。同时,在分析井底岩石本构关系的基础上,利用Abaqus软件建立了岩石几何模型,并与三维造型软件Solid Works所建立的钻头切削齿模型相互作用,分别模拟指向角θ=0°,θ=2.5°和θ=5°的切削齿破碎岩石过程,以确定可控弯接头指向角对钻头破岩效率的影响规律。最后,针对PDC钻头破岩仿真常见参数,利用Python语言对Abaqus软件进行二次开发,减少了不必要的循环操作,得到了自定义参数输入界面,并验证其仿真结果,优化仿真流程。