在实际的钻井过程中钻柱与井壁或井底的相互作用会引发一系列不可预知的振动问题，导致钻头卡钻与粘滑，严重影响井壁的稳定，威胁着井下的作业安全，从而影响钻柱系统工具的断裂或者失效，直接给石油钻井工作带来很大的经济损失。随着钻柱长度的增加，扭转刚度便会降低，加上井下摩阻扭矩大，使钻柱在井下转动变得非常困难，从而产生粘滑振动现象。粘滑现象是一种介于完全粘着接触和滑动接触(极限摩擦接触)之间的运动，如果体现在钻柱钻进过程中，则是一种粘滑振动。这种振动表现为：在一段时间内钻头静止不动，当加在钻柱上的扭矩足够大时，钻头突然高速转动。钻柱的粘滑振动是一种强烈的低频振动，在振动过程中钻头的瞬时转速很高，最大转速甚至超过了转盘转速的2倍。在钻柱的粘滑振动过程中，钻头的转速可以在瞬间达到很大值，很容易造成钻柱损坏。另外，在粘滑振动过程中扭矩波动很大，这不仅影响钻井效率也威胁钻井安全，实际扭矩过大可能超过设备所能承受的极限扭矩，致使钻井无法进行。为消除钻井过程中粘滑振动对整个钻井系统钻井性能的影响，许多专家学者做了大量研究，主要解决钻井系统中粘滑振动的建模和控制问题。本文研究的目的是通过建立了基于钻杆扭转的钻杆粘滑振动数学模型，推导出钻杆运动的方程，得到钻柱粘滑振动的一般规律，进一步提出钻杆软扭矩控制系统的控制方案。钻杆软扭矩控制系统的控制方案能够根据当前钻井系统的状态，自动改善钻井条件，目的在于消除钻柱在钻进过程中的有害振动，抑制滑钻、卡钻，由此来保护钻具，提高钻井效率，并且为钻井的安全提供更可靠地保障。本文研究的软扭矩控制系统是通过实时检测电机的扭矩和速度，提前预测井下部件运行趋势，根据预测的趋势判断是否需要对系统进行补偿以及补偿的大小，补偿大小根据当前钻柱、钻头、下部钻具组合以及转盘／顶驱等数据，形成了一个速度补偿信号作为系统的反馈补偿，在反馈补偿的作用下使得电机扭矩得到改变，经过改善的扭矩使得钻头速度将远离粘滑区域，从而消除钻头卡钻和抑制钻头的粘滑现象。控制方法克服了工艺上难以实现钻头状态的检测问题，通过现有的各种数据和能够检测到的数据预估钻头状态，间接的将钻头纳入被控对象范畴，实现了对钻头的闭环控制。经过试验研究对比，本文提出的柔性扭矩控制方法能使电机的实际速度跟随扭矩的改变而改变，从而减弱了电机扭矩的波动，消除了粘滑振动影响，实现了钻杆的柔性扭矩控制。