旋转导向钻井技术具有轨迹控制精度高、自动化程度高、钻井速度快、缩短钻井周期和节约钻井成本等技术优势。目前,国内也初步研制出了静态推靠式旋转导向钻井系统,正开展大规模现场实验及初步工业化应用。本文依托国家“十三五”重大专项“旋转导向钻井系统研制”课题,主要围绕旋转导向系统稳斜钻进模式下如何自动、实时、精确地控制水平段井眼轨迹这一难题开展研究工作。考虑到更换井眼轨迹调控指令(导向力大小及方向),或者钻进参数(钻压)以后,新钻井眼存在一个井眼曲率不断变化的过渡井段,采用纵横弯曲梁法建立和求解了实钻井眼中静态推靠式旋转导向钻具组合(RSBHA)力学分析模型,并优选出了与之配套的造斜率预测方法,提高了井眼轨迹预测精度。考虑旋转导向工具的造斜能力和调控方式、靶区边界条件及其他钻井要求,给出了适合水平段自动调控模式的待钻井眼轨道设计方法、调控指令优选方法及工作流程,有助于提高旋转导向钻井效率。研究结果表明:(1)考虑过渡井眼对造斜率影响,掌握造斜率随新钻井段长度变化关系,对精确控制水平段井眼轨迹具有重要指导意义。(2)为了增大水平段自动调控周期和减少人工调控次数,应适当降低导向钻进造斜率,选择较小的导向力,并设法降低稳斜钻进的井斜变化率和方位变化率。