在钻井作业中，钻头的设计直接影响钻井成本和效率。斯伦贝谢旗下史密斯钻头公司推出的多种新型钻头，在提高钻速、降低磨损等方面表现突出。

破岩方式“双剑合璧”

史密斯公司近日推出AxeBlade斧式金刚石切削齿钻头，采用脊形几何结构，结合了剪切破岩与挤压破岩，形成全新的破岩方式。现场试验表明，该钻头的机械钻速比高性能PDC钻头提高了29%。

斧式结构使表镶金刚石复合片厚度比传统切屑齿提高了70%，具有更强的正面抗冲击性能。这种特性提高了钻头的稳定性和耐磨性，在钻进过程中可始终保持最高机械钻速。

斧式切削齿所需的切屑力较小，降低了造斜段的扭矩，减弱了反扭矩波动，提高了对工具面的控制能力。因此，斧式切削齿具有更高的造斜速率和总体机械钻速，可用最少的钻进时间获得最大的油气层泄油面积。

锥形金刚石技术

随着切削齿及切削结构中心的旋转速度降低，常规PDC钻头中心切削齿的破岩效率会逐渐减弱。

Stinger锥形金刚石技术将锥形金刚石安装在PDC钻头切削结构的中央，增加岩石破碎坑内局部应力的集中。在切削齿的重复切割下，岩石更加容易破碎，显著提高钻进进尺和机械钻速。

史密斯公司还推出了大量分布锥形金刚石切削齿的StingBlade钻头。根据不同地层特性及钻进需求，将锥形切削齿布齿在钻头面上。这类钻头可在常规钻头常常遭受冲击损坏的地层中钻进，在钻进过程中的扭矩比传统圆柱形切削齿更低，可利用较小的工具面变化实现更高的造斜率。

360°旋转切削齿

通常，PDC钻头的切削齿需要固定地焊接在钻头上，切削部位主要集中在切削齿复合片边缘的小部分区域，易造成切削齿的磨损。斯伦贝谢推出的ONYX360°切削齿可在钻井时进行360度的自由旋转。

旋转切削齿可以给岩石持续提供新的切削面，使复合片具备更长的切削面，整个切削齿的磨损量均匀分布，避免切削齿与岩石接触部位产生偏磨。不仅提高了机械钻速，还减少了切削齿的磨损速率，能够实现切削齿的及时散热，延长钻头的寿命。

为了将旋转切削齿与PDC钻头的切削结构合为一体，工程师将旋转切削齿安装在保护壳内，然后将保护壳焊接在刀翼上，在保护切削齿的同时，允许其自由旋转。（记者 莫江江）