PDC牙輪鉆頭水馬力,切削件和動態(tài)穩(wěn)定性的改進(jìn)導(dǎo)致PDC鉆頭的機(jī)械鉆速和壽命大幅度增長.過去,PDC鉆頭只限于鉆軟到中硬地層,不能鉆研磨性地層.今天,大量的發(fā)明和技術(shù)突破使PDC鉆頭的鉆速更快,鉆井質(zhì)量更好而且鉆井深度更深,其應(yīng)用范圍也擴(kuò)大到硬地層和研磨性地層.Verel 國際公司認(rèn)為PDC牙輪鉆頭的具體進(jìn)步如下:
    1．材料
    與牙輪鉆頭的不同之處是,PDC鉆頭沒有運(yùn)動部件.PDC鉆頭的胎體可用鋼和碳化鎢兩種材料來制造.鋼體PDC牙輪鉆頭的主要缺點(diǎn)是抗沖蝕性能不如混合體鉆頭,鋼體鉆頭一般用于鉆軟到中等研磨性地層和鉆大井眼.
    PDC鉆頭的技術(shù)進(jìn)步:首先是采用了抗研磨性和抗沖擊性更好的人造金剛石材料,其次是聚晶金剛石薄片與碳化鎢圓片接觸面的幾何形狀也有了改進(jìn),PDC鉆頭的熱穩(wěn)定極限也由原先的700oC提高到1150o.
    2．切削機(jī)理
    PDC牙輪鉆頭的破巖機(jī)理是剪切.鉆頭的剪切作用在破巖時起主要作用.在過去的30年中開發(fā)出了很多用于預(yù)測PDC鉆頭作用力的模式.目前在單牙輪鉆頭模式中通?？紤]PDC鉆頭切削件的特性,以及巖石力學(xué)特性.