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摘要
PDC钻头在钻进深井过程中，由于钻井液上返速度慢及井底压力大，使得井底岩屑难以上返，从而堆积在井底形成泥包，对钻进效率产生极大影响。为了提升钻进效率，基于轴流泵原理，在PDC钻头保径向上10 mm处设计了轴流泵叶片。该叶片随钻头旋转，给予井底流体向上升力，增加井底钻井液上返速度，降低井底压力。使用Fluent DPM模型对轴流式PDC钻头的井底流场进行数值模拟分析，结果为：随着钻头转速增加，(1)井底射流区、漫流区和上返区钻井液流速增加，出口区域流速也增加；(2)井底压力逐渐减小，刀翼切削处压力逐渐增大，钻头在井底的切向力变化较弱；(3)井底颗粒质量浓度、保径区域颗粒质量浓度和上返区域颗粒质量浓度逐渐降低。
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