旋转冲击钻井技术可大幅提高硬地层机械钻速,但对于塑性岩石的破碎效果较差。为此,提出了螺杆动力驱动的机械式旋转冲击钻井工具样机技术方案,研究了旋转运动和往复运动转换形式,设计了工具的冲击发生机构,实现了螺杆复合钻进和高频冲击钻进双重功能。性能测试结果表明:工具的冲击频率与马达转速和排量成正比,受钻压影响不大; 最大冲击力与钻压呈线性关系,但与排量关系不明显; 整体动力输出特性参数满足现场复合钻进工况要求。开展了机械式旋转冲击钻井工具的现场试验,试验结果展示了工具良好的提速效果,平均提速60%以上。机械式旋转冲击钻井工具对加快油田勘探开发速度和降低钻井成本有积极的意义。