鉆頭技術的改進與創新可分為兩類:綜合創新和顛覆創新。
一、PDC鉆頭在市場上占主導地位
PDC鉆頭(多晶金剛石復合鉆頭)是十年前開采的主要破巖力,逐漸取代錐形鉆頭,在降低鉆速方面發揮了重要作用。近年來,中美鉆機中85%以上的鉆機已經完成了PDC鉆頭的使用,這些鉆頭已經占據了石油鉆頭市場的主導地位。
二、改進切齒成為鉆頭創新的主要方向
不斷改進材料和改進切齒性能,切齒的改進和創新是PDC鉆頭技術改進和創新的主要方向,而且易于獲得半功率的效果。
鈷是添加到PDC鉆頭中的結合劑,在合成金剛石中鈷的分布均勻。由于碳(碳)與鈷的熱膨脹系數不同,隨著溫度的升高,體積增大,導致內應力增大,PDC復合材料破壞。提出了復合材料板材中鈷的去除問題,PDC復合材料板材的工藝是從金剛石層中去除鈷元素。國內外鉆頭公司采用PDC復合脫鈷技術,提高了PDC切齒的綜合性能,尤其是熱穩定性能。