为解决连续管钻具水平钻进时容易托压、钻压不足、前进阻力大等问题,本文设计了一种轮式旋转推进器,并建立了与之对应的底部钻具组合(BHA)的力学模型,随后根据相关参数分析了水平钻进时BHA的力学特性与反扭角的变化情况,并优化了BHA的结构。根据给定的设计参数提出:旋转推进器由动力系统与前进系统两部分组成,设计的难点在于如何选择交错轴传动机构的类型与参数。通过对比3种交错轴传动机构的优缺点和设计需求,选择蜗轮蜗杆机构作为前进系统的核心传动机构并完成了旋转推进器的结构设计。随后根据相关的强度准则校核了关键零件的强度。经过对比4种BHA静力学分析方法的特点后,选择纵横弯曲连续梁法作为BHA的基本力学模型,并根据特殊的边界条件加以改进,建立了连续管钻具水平钻进时BHA的力学模型。又在此基础上分析了相应BHA的力学特性,并发现:当偏心稳定器安装在MWD前时,可以通过改变偏心稳定器的偏心距与安装的短钻铤的长度来改变BHA的造斜特性。选用带弯角的螺杆钻具时需考虑反扭角的影响,建立了反扭角的计算模型,并分析了井下振动条件下反扭角的波动变化情况,计算结果表明:反扭角的变化规律与钻压变化规律基本一致;钻压和BHA的结构、长度均为反扭角的主要影响因素。