由于实际钻井过程中钻柱工作状况态的复杂性，钻柱动力学的研究远不够充分，钻柱设计仍然以静力学研究结果为基础，随着钻井结构的日趋复杂，应用动力学分析指导钻井设计与施工已经成为一个亟待解决的问题。本文通过对侧钻井钻柱动力学理论分析，研究了钻柱在井下的运动状态，建立了钻柱井下运动的“顺序碰撞”理论，形成了用于动应力计算的顺序碰撞算法，提出了钻柱固有频率计算方法，并利用APDL语言进行了算法实现。 分析结果表明，钻柱在造斜段更容易发生反转运动，钻柱反转失稳而与井壁发生碰撞是一种典型的危险工况。对侧钻水平井钻柱动力学特性进行了数值模拟研究，分析了钻柱固有振动特性和动应力的影响因素，结果表明，整体钻柱的纵向振动和扭转振动特性受侧钻水平井的曲率半径、钻柱规格以及水平段长度影响较小；但当整体钻柱长度增加时，其固有频率降低；以水平段钻柱为研究对象时发现，其长度增加，钻柱相应各阶固有频率显著降低；计入钻井液附加质量效应后，钻柱的各阶固有频率显著降低。谐响应分析表明，钻井液的存在使钻柱低频共振响应增强，而高频共振反而减弱，钻井液阻尼对钴柱动力安全性有积极的意义。正交分析表明，钻柱失稳段长度对钻柱动应力影响最大，失稳钻柱越长，其危险点动应力越大；转速也是对动应力影响较显著的因素，而钻压对动应力的影响相对不显著。 通过对典型工程实例的计算，发现了底部钻具存在的高弯曲应力，与前人实际测量结果一致。还发现在曲率变化较大处和近钻头处的动应力水平较高，往往是危险点发生的地方；弯曲井段曲率半径增加，可以降低曲率变化处的动应力峰值。在动力学分析的基础上，提出了钻井参数动态设计的理念，并编制了侧钻水平井钻柱动力学分析和钻井参数动态设计程序。应用该程序对具体井钻柱进行了动力学分析，修正了常规设计，推荐出了更合适的转速和钻压，指导进行了安全的钻井施工。