在硬地层或软硬交错地层中定向钻进时，常规单齿式平底钻头磨损较为严重。为此，我们开发出一种新型定向 PDC 钻头，并采用数值模拟方法分析该钻头的破岩机理和受力特性。结果表明：与普通平底钻头相比，在同等工况条件下，新型定向 PDC 钻头的破岩载荷比普通平底钻头降低36%，破岩效率提高近50%。根据模拟结果，试制新型定向 PDC 钻头并进行现场试验。试验显示：在中硬至硬地层中进行定向钻进施工时，与普通平底钻头相比，新型定向 PDC 钻头平均寿命提高2倍以上，进尺效率提高约1倍，降低钻进成本。
中硬地层 破岩载荷 破岩效率 钻头寿命