下部钻柱组件连接螺纹的连接质量直接关系到下部钻柱组件的使用寿命，由于连接螺纹应力集中的影响以及交变应力的作用，钻进过程中下部钻柱螺纹失效事故时有发生，会给钻井生产造成严重的经济损失。预防钻柱螺纹失效事故发生和提高螺纹连接使用寿命的技术长期以来倍受关注。本文从钻铤连接螺纹失效机理及钻铤螺纹失效原因调查分析入手，采用线弹性有限元方法建立了钻铤连接螺纹分析模型，针对国内目前经常使用的NC46和已经改进了的STT两种钻铤螺纹扣型进行了分析评价，并提出了这两种扣型的进一步改进设计方案，即切削公扣大端、切削母扣大端、变锥度和浅挖母扣大端根部四种方案。计算分析表明： (1)切削公扣大端，可以有效降低大端承载比例达到15％，对于前端的承载状况没有影响。 (2)改变锥度可以明显降低啮合大端的应力水平，大端承载比例可降到2％。 (3)进行合理地切削母扣大端根部可明显降低螺纹在根部集中应力水平，平缓了该处的截面突变，产生应力松弛线。 其中，变锥度和切削母扣大端根部这两种改进方案与NC46扣型和STT扣型相比，对防止螺纹失效效果更明显，更有实用价值。 除改进螺纹结构外，本文还针对现场钻铤使用中存在的一些问题，研究总结了预防螺纹失效的其它技术措施，为今后现场应用提供了理论依据。