斯倫貝謝旗下史密斯鉆頭公司近期研發(fā)了一種適用于塑性地層的雙曲面形超強切削刃金剛石鉆頭，該鉆頭切削齒形狀如圖1 所示。可以看出，切削齒中間低凹部有橢球狀凸起，同時切削齒邊緣呈曲線凸起，從而形成了雙曲面形狀。依靠其特殊切削面結(jié)構(gòu)，雙曲面超強切削齒較傳統(tǒng)PDC 平面齒吃入軟地層塑性地層深度提高20%，從而降低了巖屑尺寸、減少鉆頭磨損。

       雙曲面強切削PDC 鉆頭刀翼如圖2 所示，根據(jù)軟地層及塑性地層特點、常規(guī)鉆頭在鉆進軟地層及塑性地層遇到的挑戰(zhàn)綜合優(yōu)化設(shè)計而得到，通過優(yōu)化切削齒形狀及布局，有利于鉆頭在塑性地層保持久的切削能力，提高機械鉆速。

       雙曲切削新型鉆頭已經(jīng)在科羅拉多丹佛- 朱爾斯堡盆地進行了成功應(yīng)用，該盆地為典型的低研磨性軟地層，應(yīng)用效果如圖3 所示，由圖中可以看出平均機械鉆速提高20%，其中Well 6 井機械鉆速較Well 1 井提高50%，減少了7.5 小時的非生產(chǎn)時間，創(chuàng)造了該盆地機械鉆速記錄，表明了雙曲面超強切削刃PDC 鉆頭具有較好的應(yīng)用效果與推廣應(yīng)用價值。

圖1 雙曲面切削齒

圖2 雙曲面切削PDC 鉆頭刀翼

圖3 雙曲面切削PDC 鉆頭應(yīng)用效果