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摘要
为抑制PDC钻头钻进硬地层时的粘滑振动，设计了一种可以为PDC钻头提供周向冲击载荷的脉动式扭转冲击钻井工具，并在介绍其结构设计和分析其工作原理的基础上，建立了计算其周向扭矩、直井工况下冲击功的数学模型，通过算例分析了其工作特性。分析结果表明：脉动式扭转冲击钻井工具的周向扭矩随排量增大而增大，随节流喷嘴直径增大而减小；在直井中的冲击功随钻柱扭矩和扭转角度增加而增大，随钻压增大而减小。脉动式扭转冲击钻井工具样机性能室内测试结果表明，该钻井工具能实现高频扭转冲击，且其工作频率、周向腔体压差和周向扭矩均随排量增大而增大。研究和测试结果表明，脉动式扭转冲击钻井工具的结构设计合理，能够为PDC钻头提供周期性扭转冲击载荷，抑制PDC钻头的粘滑振动。
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单位中国石油大学（北京）; 北京工业大学; 中国石油集团西部钻探工程有限公司
