簡介
上世紀初，牙輪鑽頭代替刮刀鑽頭在硬質研磨性地層套用，但這種鑽頭在鑽頁岩和其他塑性岩層中的缺點主要是壓持作用造成井底泥包，而隨著鑽深和井底壓力以及泥漿比重的增加，泥包現象會更加嚴重。為了解決這個問題，多年來各鑽頭製造商對牙輪鑽頭進行了各種改進，但收效甚微。考慮到刮刀鑽頭或固定切削齒鑽頭在此方面受到的影響較小，人們開始嘗試將兩種鑽頭相結合。隨著PDC 鑽頭的推廣套用，以及PDC 切削齒技術的改進，固定切削齒PDC 鑽頭在多種地層中逐漸取代牙輪鑽頭。但在硬質、研磨性地層以及複雜定向鑽井作業中，由於性能的限制，PDC 鑽頭無法取代牙輪鑽頭。 為了發揮牙輪鑽頭和PDC 的優點，貝克休斯公司最近開發出集成了牙輪和PDC 鑽頭的新一代的複合鑽頭。現推出的複合鑽頭共有兩種設計，一種是小尺寸兩刀翼、雙牙輪鑽頭，另一種為稍大尺寸的三刀翼、三牙輪鑽頭（下圖）。這些鑽頭的設計基於四刀翼和六刀翼PDC 鑽頭，而副刀翼的位置則被短尺寸的牙輪所替代。這樣，井眼的中心位置是由位於主刀翼上的PDC切削齒完成破岩的，而井眼外圍部分的鑽進由牙輪和刀翼上的切削齒共同完成，井眼外圍部分的破岩難度較高，破岩效果主要取決於牙輪與刀翼的配合。
