随着国内主要油田逐渐进入开发中后期,油井的数目在不断的增加。依据不同油田的油井、不同的开发和开采工艺、以及油井的不同工作状态,需要在井中下放不同的井下工具进行操作,因而井下工具的设计与实验一直是油田开发中的一个重要技术问题。本文即是在国内外井下工具研究成果的基础上,采用计算机仿真技术与生产实际相结合的方法,开发了一套井下工具仿真系统平台。此平台的建模和分析计算的自动化程度高,为井下工具的设计提供了新的设计方法。本文首先通过SolidWorks软件及其运动仿真软件COSMOSMotion,对ZDM型钻具倒扣捞矛的打捞过程进行了仿真,不仅可以观察工具在井下的整个工作过程,而且还可以检验ZDM型钻具倒扣捞矛的打捞性能。本文结合井下工具下放过程的实践经验,基于SolidWorks,在Visiual Basic6.0环境下,采用面向对象的编程方法,调用SolidWorks API函数,建立了参数化仿真井。依据井身轨迹的设计方法,修改井下工具的位姿矩阵,实现了井下工具的运动仿真。此外本文还利用接触非线性有限元方法的原理,结合井下工具零件的结构特点和工作情况,建立了井下工具胶筒类、卡瓦类、圆筒类、环类和板类零件的有限元分析模型。对ANSYS进行二次开发,实现了井下工具零件的参数化有限元分析。最后,在VB6.0开发环境下,编写大量程序,集合井下工具运动仿真和井下工具零件的有限元分析,完成了整个仿真平台。并给出了运用此平台进行井下工具运动仿真和零件分析的算例。本文设计的井下工具仿真平台,运用仿真技术对井下工具下放过程进行了动态模拟,采用参数化方法使井下工具零件的设计达到优化。该研究成果为分析和设计井下工具提供了新的理论和方法,为进一步提高井下工具研究水平提供了新的技术平台。