由于地下情况未知，使得钻井工程是一个投资巨大、风险性很强的领域，如何及时发现安全隐患并且予以排除，这是石油行业最为关注的问题之一。本文研究和设计了钻井过程事故诊断系统，较好地实现了对钻井过程事故预测。其主要内容如下： 在介绍目前状态检测技术和事故诊断的方法，以及油田现场的监测事故设备的基础上，根据“钻井理论+特征信息采集+专家系统+状态监控与事故诊断”的设计思想，遵循具有通用性、可移植性、高可靠性、软件开放工程化的设计原则和要求，针对井下事故的多样性，以及引发事故的因素复杂性，加之井下实际状态无法直接观察，需要通过仪器测量和统计资料，甚至还需要依据经验判断井下状态这么一个复杂的体系，选择分层设计方案：初步事故诊断--详细事故诊断--诊断报告。在此基础之上构造了钻井事故诊断系统总体结构，对系统设计环境、各主要功能模块及其工作流程进行了分析。研究设计了钻井事故诊断系统并建立了开发平台，为后续工作留有接口使整个系统规范化。 本文重点对钻井事故之一卡钻的事故诊断系统进行了研究与设计，构造卡钻事故诊断系统的推理机。分析了卡钻事故产生的机理，根据卡钻事故特征采用经验概率和模糊逻辑诊断方法相结合的推理机制，结合现场经验、历史维修记录、专家理论以及钻进状态参数等事故诊断信息组成专家系统知识库，提出了产生式知识表示方法，正向推理方法、深度搜索策略以及关系型数据库和动态数据库来实现钻井事故的诊断。 卡钻事故诊断专家系统能实现输入参数到诊断结果输出，仿真结果显示故障诊断率提高了，且诊断结果对工程实际应用具有指导作用。