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针对涡轮钻具转速高、扭矩小、型号单一、结构复杂、维修麻烦，与我国的钻头发展水平不相适应的问题，开展了积木式组合涡轮钻具试验研究。分析了积木式组合涡轮钻具的理论特性，理论上认为积木式组合涡轮钻具的输出特性是单级涡轮定转子叶片输出特性的叠加。在不增加现有涡轮钻具定转子类型的基础上实现了同一尺寸系列转速的连续化设计。试验结果表明，积木式组合涡轮钻具的输出扭矩、功率、压降与效率的理论计算值与试验值吻合，输出扭矩与压降符合叠加原理；现场应用表明，积木式组合涡轮钻具能满足钻井现场各类钻头的需要，与牙轮钻头、PDC钻头