扭转冲击钻井工具是近年来应用较为广泛的提速工具,它可以有效地消除PDC钻头的黏滑振动现象,提高深部地层的机械钻速。在分析工具结构与工作原理的基础上,文中建立了摆锤、换向器的运动数学模型,研究了摆锤、换向器的运动特性,并对工具的冲击性能参数随钻井液排量和节流喷嘴直径的变化规律进行了计算。结果表明:摆锤和换向器在不同阶段的运动均为非线性的;工具的冲击功和冲击频率随钻井液排量的增加而增大,随节流喷嘴直径的增大而减小。研究结果对于扭转冲击钻井工具的设计与应用具有重要的借鉴意义。
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