从上世纪五十年代以来，井眼轨迹控制理论的研究已经有了50多年的发展史。从最初的基于某一具体问题（防斜直打），到70时年代的定向井井眼轨迹控制的复杂课题研究，再到后来各种井斜控制理论的提出，各类防斜纠斜钻具的研发及精确严格的轨迹控制技术的应用，从二维简单的受力分析到三维复杂的受力变形分析，井眼控制技术的研究经历了起步、发展、完善等几个阶段。现已成为钻井工程特别是复杂深井施工中，不可或缺的一种理论研究和技术支持。　　 BHA力学分析是井斜控制理论的主要内容和手段。BHA力学分析的主要目的是通过研究定向井的井身结构、钻具的组合方式、不同钻井参数带来不同影响、钻头上所受作用力以及产生的相应变形等外界条件来确定钻具对应的变化如增斜、稳斜、降斜的性能。BHA的结构参数是影响其力学特征的最主要因素，主要包括钻井参数（钻压、钻井液密度）、各段钻铤长度、井斜角、井眼曲率半径、主法线方向、刚度、稳定器个数、稳定器安放位置、稳定器偏心度、装置角、弯角、线长度重量等。BHA力学分析方法主要有经典数学微分方程法、能量法、纵横弯曲连系梁法、有限元法等。　　 五十多年来，特别是近二十多年来，经过国内外专家学者们的不懈努力，轨迹预测与控制理论和技术得到了十足的进步和发展，对钻井技术的健全和发展有着巨大的贡献。但仍然存在如下问题:　　 1、针对井眼轨迹控制理论的研究很多，并提出了许多井眼控制理论和技术方法，但这些理论和技术方法大多只考虑某一方面或某几个方面的因素，而其他因素的影响予以忽略，这必定影响到井眼轨迹的控制和预测的精度。　　 2、目前很多井眼轨迹控制和预测方法中，都是定性或半定性研究，并有较多经验参数和公式，只能用于某一种特殊地层的轨迹控制，难以应用至其他地区的钻井施工中。　　 3、在众多的轨迹控制理论中，没有一种方法能有效地解决一般普遍地质和施工参数的井眼轨迹预测和控制。　　 4、井眼轨迹控制技术研究涉及的领域很多，目前对该技术研究的特点是宏观研究多，微观研究少;定性结论多、定量描述少;经验公式多、理论推导少;静态分析多、动态研究少。因此，基于多学科联合的进行微观、定量、动态的研究需要进一步加深。　　 5、井眼轨迹是条光滑的三维空间曲线，对他的直观地描述和清晰地表达非常重要。但目前还没有一种直观的三维轨迹预测和显示软件。　　 本文从影响轨迹倾斜的主要因素出发，分析研究了地层与钻头的相互作用、下部钻具的力学分析和三维地层和三维轨迹的二维表达。对轨迹顶层进和顺层跑的规律做了室内模拟实验，验证了顶层进和顺层跑的规律，通过力学分析得出了一套轨迹预测公式，并用matlab编程实现三维轨迹显示。　　 本文的研究内容和结论包括以下几个方面:　　 1、研究分析了井眼轨迹的影响因素。包括①地质因素，地层对轨迹的影响主要是因为井底和井壁的非均质性使钻头在钻井过程中收到不平衡力引起的，层状地层、软硬交叉地层、各向异性地层、断层等都有各自对轨迹不同的影响;②钻具是钻井的工具，其结构和性能对轨迹必然产生很大影响，钻头各向异性、稳定器的个数和安装位置、钻铤的刚度长度和重度、钻头弯接头的大小和位置等各个因素决定钻头的轨迹;③影响钻孔弯曲的工艺因素主要是钻进方法和钻进规程参数，钻压的大小、钻井液性能、井下环空空隙、开孔角大小均对钻井轨迹有较大影响。　　 2、分析了钻井轨迹参数的表示，井眼坐标系的选取和不同坐标系之间的关系和转换。井深参数包括基本参数（井深、井斜角、方位角），曲率参数（井斜变化率、方位角变化率、垂直剖面图上井眼轨道的曲率、水平投影图上井眼轨道的曲率），坐标参数（垂深、水平长度、水平平移、平移方位角）。表示井眼轨迹的坐标系统包括整体坐标系统和井眼坐标系统，文章给出了他们之间的关系和转换公式。　　 3、本文总结和分析了井眼轨迹防斜纠斜的措施，分析了各种措施的防斜纠斜原理和适用范围。防斜纠斜措施主要有钟摆防斜钻具、满眼防斜钻具、柔性防斜钻井组合、偏心防斜钻具、主动防斜纠斜技术。　　 4、文章介绍了三种目前为大众所接受的井斜理论，分别是小造斜器理论、地层可钻性理论、各向异性地层理论。分析了井下钻井受力情况，用纵横弯曲法计算出了钻具侧向力，推出了简单的轨迹方程。　　 5、设计了室内钻井试验，分别模拟钻机、钻杆、钻头、泥浆循环系统、目标地层，对钻井施工进行室内模拟，研究了层状倾斜地层对钻井轨迹的影响规律。　　 6、用matlab的GUI平台编程实现了轨迹预测软件，软件界面包括输入部分、输出部分和图像显示部分。轨迹显示有三维轨迹、二维剖面、方位角变化等三种显示方式。预测轨迹的坐标值和参数生成TXT文档，以便保存和查阅。　　 井斜的影响因素很多，也很复杂，文章对很多条件进行了简化，只给出了一个初步的轨迹分析模型和轨迹预测软件，所以其分析结果与实际施工可能会有较大误差。有待进一步深化预测模型的理论研究，考虑更多因素，推导更加精确的预测模型。