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本文在对牙轮钻头和PDC钻头与不同地层的动态作用特性分析的基础上,把钻进中地层对钻头的动态作用归结为三维力与扭矩的共同作用,建立了旋转中的底部钻具—钻头—地层动态模型;在考虑地层和钻头的特性的基础上把三维力与扭矩分成五种不同类型的作用,并通过相似原理的计算把不同类型的相互作用转换为模拟实验中相应的动态负载力和动态扭矩;用VC++编制实现井底各种动态作用的模拟负载的控制软件,通过电动机和配套的设备给模拟钻具施加三维的动态力和扭矩,实现井底底部钻具—钻头—地层相互作用过程的模拟。