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研制新型钻头的必要性
随着我国的勘探工作慢慢向我国西部延伸，钻井作业所面临的地质条件和自然环境也更加复杂和恶劣，石油资源的开发难度不断增大，现有的牙轮钻头已难以对付一些复杂地形，比如说硬地层，塑性地层，虽然PDC钻头和单牙轮钻头等的出现就解决了一部分的复杂地层钻井问题，但其使用范围仍然有限，目前，PDC钻头主要用于软到中硬的均质地层，而不适合钻进硬地层，单牙轮钻头是近几年推出的一种新型钻头，他只有一个牙轮，因此结构简单，轴承空间大，和三牙轮钻头相比，增加了钻头的可靠性，同时，单牙轮钻头具有刮挤，剪切，冲击破碎的破颜方式，在软地层的破岩效率高，而三牙轮钻头由于空间的限制，决定了它的安全性是三种钻头中**的，但由于它以冲击压碎破岩方式为主，所以在硬地层中比单牙轮钻头和PDC钻头高很多，所以目前在钻井硬地层中大多数使用三牙轮钻头。
据分析，影响钻头破岩效果的主要是牙齿结构和布齿方法，钻头的齿面结构直接与地层接触，对于岩石破碎过程和钻头工作性能**，因此，牙齿的结构形状和布置方法将直接硬性钻头的破岩效率和钻井速度，由于近几十年来牙轮钻头在齿面结构上缺少根本性变化，因而牙轮钻头的机械钻速在一些特殊地层上没有大的提高，所以，要提高牙轮钻头在一些特殊地层和特殊环境下的机械钻速，钻井进尺，必须根据对牙轮钻头破岩机理的新认识寻求新的齿面结构，所以我们以后要研制的新型石油钻头就是针对硬地层等复杂地层钻井特点而研制的一种全新齿面的牙轮钻头。