水平井技术作为非常规油气资源高效开发的核心技术之一,已经得到越来越多的实际应用。然而,水平井钻井目前仍存在着携岩困难、托压严重、机械钻速低、钻井周期长、钻井成本高等诸多技术难题。射流磨钻头(Jet Mill Bit,简称JMB)是由中国石油大学(北京)发明的一种新型PDC钻头,旨在为解决这些技术难题提供一种新的井下工具。本论文重点研究水平井射流磨钻头的水动力学特性。建立了射流磨钻头水动力学基本特性方程,并优化水力特性参数,分析计算得到水平井射流磨钻头岩屑最佳冲击角度为70°,最佳抽吸流量与反向喷嘴流量之比为0.9;对水平井射流磨钻头起钻风险进行了预测分析,并对钻头结构进行了优化设计,即:在钻头保径段新增排屑槽,对钻头刀翼进行优化布置;利用数值仿真软件分析了射流磨钻头的井底流场,验证了射流磨钻头的井底降压特性和井底流体抽吸能力,并发现增大排屑槽尺寸对射流磨钻头的降压特性具有负面影响;通过全尺寸钻头的室内实验,揭示了水平井射流磨钻头井底降压特性与钻井液入口压力和反向喷嘴流量占比呈正相关的规律。