深层油气勘探开发已成为我国油气发展的重大需求,超深井钻井数量快速增加,但相应的超深井钻柱动力学和动态安全性评价等基础理论缺乏,导致钻柱失效、钻井时效差等问题突出。针对上述问题拟开展以下研究:综合考虑超长细比和双重非线性特征,建立超深井钻柱动力学模型,研究超深井钻柱动力学特性快速求解方法;综合考虑钻柱动态应力和碰撞效应,研究超深井钻柱动态安全性评价方法,形成钻柱结构参数和施工参数优化设计方法;充分考虑超深井载荷的复杂性,研究钻具接头螺纹牙啮合面之间存在的粘滞-微滑动-粘滞的力学行为,探明钻具接头疲劳失效机制,形成钻具接头极限工作扭矩的预测方法;研究大位移井钻柱偏心环空井筒内钻井液、岩屑、钻具、井筒的复杂耦合作用机制,探明岩屑床清除机理,优化高效率岩屑床清除钻杆(EHCDP)的安装位置。项目通过上述关键基础问题的研究并取得原创性突破,将为我国深层油气安全高效钻井提供关键理论基础和科学依据。