李善长

油井钻头设计分为前期准备、布齿设计、工作性能分析和其他部分设计等阶段。其中最重要的是布齿设计。前期准备包括根据现有资料和经验确定油井钻头尺寸、切削齿大小和数目、布齿方式、喷嘴等。布齿设计阶段确定切削齿的参数，包括油井钻头冠部形状设计以及切削结构进行设计。

油井钻头设计理论与方法研究进展

一、剖面设计。剖面形状直接影响油井钻头各部位切削齿的受力状态。在实验室对不同冠部形状的油井钻头进行钻进试验，受力分析结果表明，在切削面积相同的条件下，平底型油井钻头上的各切削齿的受力分布较均匀。锥型油井钻头在冠顶附近切削齿的纵向受力比油井钻头中心和外缘处要大得多，而侧向受力则完全相反。锥面越长，受力分布越不均匀。因此，具有深内锥的油井钻头，其稳定性较好。外锥齿的侧向力只有在平衡的条件下才能起到稳定油井钻头的作用，否则会使油井钻头偏离旋转中心，容易崩碎或加速磨损。

二、布齿设计。切削齿的加速磨损和冲击碎裂是影响油井钻头在硬的、研磨性地层中钻进效果的两个主要因素。为提高油井钻头钻进硬的、研磨性地层的水平，国内油井钻头设计者都把工作的重点集中在改善油井钻头的抗冲击性和耐磨性方面。在布齿设计中主要有以下2个方面的尝试：

第一，通过减小切削齿尺寸、增加切削齿和刀翼数量来提高油井钻头的耐磨性；……