扭转冲击钻井技术是现有钻井工艺条件下提高钻进速度的有效途径之一。本文基于现有扭转冲击器和减震增压提速工具的设计思路，设计了一种集钻柱减振和对钻头扭转冲击为一体的扭转冲击发生装置。该装置是利用钻井过程中钻柱纵向振动所引起的井底钻压波动作为能量来源，驱动振动转化机构对钻头产生高频周向冲击，缓解钻进深部地层时产生的粘滑现象，为提高深部硬地层的破岩效率提供了一种新的选择。　　为了研究扭转冲击载荷对破岩效率的影响，论文通过建立一套模拟扭转冲击发生装置的实验系统并进行了 PDC 钻头的破岩实验，分析了钻进参数和扭转冲击力对破岩效果的影响，验证了扭转冲击提速的可行性。为了充分利用钻井过程中钻柱的纵向振动能量，进行了基于钻柱振动的扭转冲击发生装置的设计与仿真模拟，文中首先提出了三种能够实现由钻柱的纵向往复运动到冲击发生部件旋转运动的转化方案，结合机械设计的相关原理，从装置使用时所具有的动力特性和机械加工的难度角度考虑，对三种运动转化方案进行了优选。在运动转换机构确定的后，结合课题组现有关于减振增压装置的研究成果，提出了一种既能实现钻柱减振又能将钻柱振动能量转换为钻头扭转冲击能量的装置，并对此装置的总体结构方案进行了设计。通过对钻压波动频率的分析确定了工具冲击频率；通过参考现有减振器的行业标准以及权衡减振器行程对冲击功的影响程度确定了上部减振器的行程；通过对钻压波动的幅值进行分析结合减振器行程确定了碟簧的相关参数；为了在工具使用过程中能够有效对冲击功进行调节，对冲击锤不同旋转角度下冲击功进行了计算，并利用Ansys有限元分析软件对装置关键零部件进行了强度校核。通过Creo软件对扭转冲击装置的零件三维建模、虚拟装配，预测工具运动特性的实现，检查及验证机构的干涉情况并进行了工具运动的碰撞检测，实现了对装置机构设计的实时优化。