旋转导向钻井技术是现代钻井工程迈向自动化、智能化的标志,代表了当今石油钻井工程的领先水平。指向式旋转导向钻井工具自身具有的诸多优点,使其成为今后旋转导向钻井工具的发展方向。目前国外的指向式旋转导向钻井工具日趋成熟,并正在逐步扩大其应用范围;国内虽然对其做了大量研究,但还没有一套真正意义上投入商业应用的指向式旋转导向钻井工具。常规的指向式旋转导向钻井系统存在着造斜能力偏弱、作业成本高等问题,还难以全面取代传统的井下马达定向钻井工具。高造斜率指向式旋转导向钻井工具的出现,使这个问题得到了有效的解决。然而我国在该领域的研究才刚刚展开,尚未掌握核心技术,急需加强研究。指向式旋转导向钻井工具的造斜性能分析是此类工具设计过程中的一个重要研究内容。本文详细阐述了一套分析弯矩非连续的指向式旋转导向钻井工具造斜性能的方法。首先选择了国外具有代表性的、弯矩非连续的普通造斜率和高造斜率指向式旋转导向钻井工具各一套,抽象简化出其结构构造,利用纵横弯曲连续梁法,附加工具特殊连接处的边界条件,建立了分析其造斜性能的模型。通过编程计算,能够得到不同工况下工具的钻头侧向力和极限曲率,然后对比了两款指向式旋转导向钻井工具的造斜能力,分析了造成其造斜能力不同的主要因素。同时,总结了钻压、井斜角、井眼曲率、工具偏心距和工具本体弯角对指向式旋转导向钻井工具造斜性能的影响规律。通过对国内外指向式旋转导向钻井工具的调研,基于所建模型分析得到的指向式旋转导向钻井工具造斜性能的影响因素和规律,本文提出了一种高造斜率指向式旋转导向钻井工具执行机构的设计方案,并详细阐述了其导向机理。利用前文所阐述的弯矩非连续的指向式旋转导向钻井工具造斜性能的分析方法对设计的工具进行了分析,结果表明,该设计方案理论上能够达到国外同类产品的造斜能力,为高造斜率指向式旋转导向钻井工具的研究与开发提供了一种思路。基于本文阐述的弯矩非连续的指向式旋转导向钻井工具造斜性能的分析方法开发了一套软件,并通过实例验证了软件的实用性。该软件能够准确分析国内外几套指向式旋转导向钻井工具的造斜性能,为指向式旋转导向钻井工具的设计和验证提供了计算平台。