钻头是直接破岩、造就井眼的重要工具。对钻井而言,要加快钻井速度,必须采用适合地层条件的"锋利”钻头。常见的钻头有不同结构和规格的刮刀钻头、牙轮钻头、金刚石钻头和PDC钻头等,各种钻头有不同的特点,目前使用最多的是牙轮钻头。
l.刮刀钻头
钻头体上固定了若干个切削刃,钻进时在钻压的作用下吃入地层岩石,切削刃随钻头一起旋转而将刃前的岩石刮起。刮刀钻头用于非固结的软地层效果极佳。由于新型结构的出现,钢质刮刀钻头在很多场合已被取代。
2.PDC钻头
钻进原理同刮刀钻头,都属于切削型钻头。它的切削刃上使用了人造金刚石和烧结碳化钨,比刮刀钻头强度性能好。PDC钻头适用于比较软、但不易形成泥包的地层,或中硬、非研磨性地层,如泥质砂岩、页岩、石膏岩,钻进中需要的钻压较小。大复合片PDC钻头则可以有效地防止泥包,可在极软的地层中使用。
3.金刚石钻头
其切削刃用天然金刚石制成,天然金刚石颗粒越大,硬度越大。钻进时通过对岩石的研磨,破碎岩石,适用于坚硬地层。近年发展到可用于较软地层。但金刚石钻头怕高温,所以使用时特别注意冷却钻头。
4.牙轮钻头
它是目前使用最广泛的钻头。钻进时通过对岩石的压碎、冲击、剪切作用达到破岩的目的。由于切削刃与岩石接触面小,每个齿上分得的钻压大,易于​吃入地层,并且切削刃能自由转动,受到的阻力小,因此,牙轮钻头可适用于从软到硬的各种的地层。