黄志强，周 操，马亚超，谢 豆，朱 晶，王德贵

（1.西南石油大学机电工程学院，四川成都 610500；2.中国石油天然气集团公司宝鸡石油机械有限责任公司，陕西宝鸡 721002）

我国油气资源相对匮乏。2019年我国石油和天然气的对外依存度分别为72.5%和45.2%，已严重威胁到国家的能源安全[1]。因此，加大油气资源的勘探开发力度，提高油气自给能力是至关重要的举措。川渝地区作为西南油气田“气大庆”的资源开发区，油气资源丰富，勘探开发密度大，这就要求物探钻头的钻进速度快、使用寿命长。然而常规物探钻头在钻进复杂难钻地层时，常出现破岩效率低、钻进速度慢、钻头使用寿命短、作业成本高等问题。据统计，钻头成本占钻井作业成本的20%以上[2]。为此，亟须研制一种新型物探钻头，以解决物探钻头在灰岩地层钻进速度慢、使用寿命短等问题。

近年来，许多学者对物探钻头的破岩性能进行了研究。史晓亮等[3]设计了一种双唇面超硬复合柱齿。与常规超硬复合柱齿相比，该柱齿具有更好的破岩能力和自锐性。李宏利、张珂铭等[4-5]设计了一种新型聚晶金刚石潜孔钻头，提高了钻头在坚硬地层的破岩效率和使用寿命。王邵丽等[6]进行了聚晶金刚石潜孔钻头的实地钻进测试，结果表明，相比于对标合金钻头，聚晶金刚石潜孔钻头能够实现2倍以上的进尺米数。曾其科等[7]针对空气锤钻头失效严重等问题，对钻头结构进行优化，与原钻头进行对比分析后发现，改进后钻头的机械钻速得到提高，钻头使用寿命延长。……