钻头的类型及破岩机理

钻头分为多种类型，PDC钻头利用聚晶金刚石复合片切削岩石，牙轮钻头通过牙齿滚动破碎岩石，金刚石钻头依靠天然金刚石研磨岩石。PDC钻头适合软到中硬地层，牙轮钻头适应各种地层，金刚石钻头专攻硬地层。刮刀钻头通过刀翼刮削，取心钻头则用于获取岩石样本。每种钻头根据地层特性设计，确保最高效率。钻头直径从几厘米到几十厘米不等，寿命从几小时到几百小时。

破岩机理主要分机械破岩和热力破岩两种。机械破岩依靠冲击、剪切和挤压作用，牙轮钻头通过冲击力使岩石产生裂纹，PDC钻头利用剪切作用切削岩石。热力破岩则通过高温使岩石脆化，如等离子钻头和激光钻头。钻压和转速直接影响破岩效率，合适的参数组合能提高钻速3-5倍。钻头水眼设计合理，能有效清洁井底，减少重复破碎，延长钻头使用寿命。