钻头技术的改进与创新可分为两类:综合创新和颠覆创新。
一、PDC钻头在市场上占主导地位
PDC钻头(多晶金刚石复合钻头)是十年前开采的主要破岩力,逐渐取代锥形钻头,在降低钻速方面发挥了重要作用。近年来,中美钻机中85%以上的钻机已经完成了PDC钻头的使用,这些钻头已经占据了石油钻头市场的主导地位。
二、改进切齿成为钻头创新的主要方向
不断改进材料和改进切齿性能,切齿的改进和创新是PDC钻头技术改进和创新的主要方向,而且易于获得半功率的效果。
钴是添加到PDC钻头中的结合剂,在合成金刚石中钴的分布均匀。由于碳(碳)与钴的热膨胀系数不同,随着温度的升高,体积增大,导致内应力增大,PDC复合材料破坏。提出了复合材料板材中钴的去除问题,PDC复合材料板材的工艺是从金刚石层中去除钴元素。国内外钻头公司采用PDC复合脱钴技术,提高了PDC切齿的综合性能,尤其是热稳定性能。