近來(lái)人們?cè)絹?lái)越重視對(duì)可用于旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)(RSS)的鉆頭的研究，這類(lèi)鉆頭使設(shè)計(jì)更為復(fù)雜的井眼形狀成為可能，包括以前采用常規(guī)鉆井方法無(wú)法有效鉆進(jìn)的水平井和大位移井。這種系統(tǒng)分為兩類(lèi)，一類(lèi)可稱(chēng)做“推進(jìn)鉆頭(Push-the-bit)”型，另一類(lèi)為“擺動(dòng)鉆頭(point-the- bit)”型。無(wú)論選擇哪種類(lèi)型，鉆頭的選擇都必須與RSS系統(tǒng)和地層相匹配，從而確保最基本的三個(gè)鉆井因素：鉆井效率、可導(dǎo)向性以及穩(wěn)定性,從而使定向控制、井眼質(zhì)量以及振動(dòng)情況達(dá)到最佳。
　　重點(diǎn)關(guān)注硬巖地層
　　在硬地層中，PDC齒的沖擊損壞、熱損壞以及研磨性磨損都會(huì)局限其使用性能。通常人們認(rèn)為硬巖地層中含有抗壓強(qiáng)度很高的巖石，但事實(shí)上，硬地層只是難于鉆進(jìn)的巖石和地層。
　　由于鉆井作業(yè)商會(huì)花費(fèi)多達(dá)占預(yù)算80%的費(fèi)用用于硬巖鉆井進(jìn)尺，而這類(lèi)進(jìn)尺只占總鉆井進(jìn)尺的20%，所以對(duì)鉆頭的正確選型非常關(guān)鍵。
　　過(guò)去由于PDC鉆頭不能有效克服硬巖地層中的各種破壞力，所以牙輪鉆頭一直主導(dǎo)著硬巖鉆井市場(chǎng)。而現(xiàn)在PDC鉆頭以其新技術(shù)的不斷發(fā)展，已經(jīng)在硬地層的鉆井中日益取代牙輪鉆頭。
　　套管鉆井鉆頭
　　套管鉆頭有助于減小在下套管和襯管作業(yè)過(guò)程中的內(nèi)在風(fēng)險(xiǎn)。無(wú)論是在一次性操作過(guò)程中還是在以常規(guī)方法鉆完井眼以后，通過(guò)將襯管和套管向下鉆過(guò)問(wèn)題區(qū)段，有效控制井眼不穩(wěn)定、井漏、將套管下到有效深度。
　　在這類(lèi)鉆頭上布以全PDC切削結(jié)構(gòu)，解決以前不能實(shí)現(xiàn)的在硬地層中鉆進(jìn)或擴(kuò)眼以及鉆更長(zhǎng)井段的需求。休斯•克里斯坦森公司提供了這種套管鉆頭裝置。該公司的EZCase裝置包括一個(gè)特殊的合金冠部，在冠部配備全PDC切削結(jié)構(gòu)，能夠一次下井完成鉆進(jìn)和下套管，縮短了非鉆進(jìn)時(shí)間并降低了在有問(wèn)題井眼中不能將套管或襯管下到井底總深的風(fēng)險(xiǎn)。
　　使用這種新型鉆井裝置還能在有嚴(yán)重漏失或不穩(wěn)定的地層中成功完井，包括在壓裂碎石帶、循環(huán)液漏失區(qū)域、衰竭油氣藏區(qū)和有地下井噴的區(qū)域。
　　另外，PDC鉆頭能鉆過(guò)EZCase裝置，因此無(wú)須額外的磨銑作業(yè)。
　　欠平衡鉆井鉆頭
　　瓦瑞爾國(guó)際公司最近推出一種新型滑動(dòng)軸承鉆頭，能滿足特殊設(shè)計(jì)的欠平衡鉆井鉆頭的需要，如采用空氣、水混合霧或泡沫作為循環(huán)介質(zhì)。
　　這種空氣噴射滑動(dòng)軸承鉆頭，采用碳化鎢鑲齒切削結(jié)構(gòu)，專(zhuān)門(mén)為有效鉆進(jìn)地層、徹底清洗井眼和以最經(jīng)濟(jì)的方式進(jìn)行鉆井而設(shè)計(jì)，從而使鉆頭能夠在欠平衡鉆井條件下，獲得高機(jī)械鉆速并同時(shí)減小滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)和鉆頭磨損。
　　該鉆頭的一個(gè)重要特征是其掌尖繞鉆頭密封區(qū)域的特殊邊緣形狀能夠防止頁(yè)巖聚集并延長(zhǎng)軸承壽命。為了保護(hù)密封，在鉆頭上采用了一種專(zhuān)有的硬質(zhì)金屬敷焊到掌尖邊緣和鉆頭牙掌的前導(dǎo)邊緣區(qū)域，在掌尖上鑲硬質(zhì)合金齒延長(zhǎng)鉆頭壽命。