一、钻头的发展过程
钻头的发展经历了刮刀钻头、牙轮钻头、pdc钻头几个代表性的阶段，钻井工艺技术的每一次飞跃都推动了钻头技术的向前发展，钻头结构的改进与破岩性能的提高，也为钻井技术的发展解决了核心问题，促进了钻井工程质量的提高和经济效益的增长。而且长寿命、高转速的pdc钻头，结合动力钻具辅之以顶驱复合钻井既可以防斜又可以提高机械钻速，是山前高陡构造等易斜地层防斜打快的优选技术之一。牙轮钻头能够适应从软到坚硬的多种地层。而pdc钻头还处于发展的初期阶段，仍具有巨大的发展潜力，在过去的几年间，pdc切削齿的质量和类型都发生了巨大的变化。目前pdc钻头的一个发展趋势是研究高性能pdc切削齿，pdc钻头有着减小磨损、延长寿命、提高钻井速度、降低钻井成本的优势。使用pdc钻头讲求高效高速的钻速，但往往在深井中得不到很好的发挥，钻遇硬地层无法吃入地层，高转速总感觉是在表面打转，得不到有效扭矩。且在深井作业中，pdc钻头泥包问题在实际施工中也是会经常遇到的。
二、青东区块的钻头选择分析
青东32井为青东区块一口预探井，设计井深3750m，后经甲方要求加深至3950m，青东区块主要施工难点在沙河街组，依据青东30井的施工经验来看，在沙四段使用五刀翼和六刀翼pdc效果都不是很理想在沙四段，采用六刀翼pdc钻头加马达的钻具组合，效果甚微，机械钻速不到1m/h，而且泥包问题严重，沙四段主要以泥岩为主，多刀翼钻头排水槽间距小，易造成泥岩堵塞发生泥包，降低钻头使用效果，只能坚持用牙轮钻头实施高钻压冲击破裂地层，使用寿命较短，且安全性不高，牙轮钻头的轴承承压问题是必须要考虑的，为保证井下安全一般在使用60小时左右即起出更换钻头，大大降低了使用效率，增加了施工时间。平台领导和技术干部认真进行了调查分析，及时把建议反馈给公司技术部门，最终确定采用四川深远投产的dfs1904um pdc钻头不带螺杆的钻具组合，进行pdc钻头在青东区块沙四段的使用效果尝试。dfs1904um pdc钻头长度为0.35m，为四刀翼单排齿，水眼为6水眼（14.3*6）成规则的分布在四刀翼的底侧，扣型为431，此钻头在沙四段为第二次入井，在砂一/二段，采用了此钻头带马达的复合钻进，在上部地层达到了快速钻进的效果，纯钻时间75.68h，机械钻速11.08m/h.。为配合地质卡取心界面，在砂三段采用了牙轮钻头钻进，机械钻速1.89m/h，那在沙四段这个四刀翼的pdc钻头是否能经得住考验呢？钻进中按照中石化质量管理体系和qhse体系标准作业，现场技术人员密切跟踪、分析钻头工作状况，根据地层特点及时调整钻井参数，精心操作，取得了理想效果。青东32井沙四段岩性为深色泥岩，为防止钻头泥包，每接完一个立柱后，在钻头接触井底前将排量开至正常排量后缓慢接触井底，达到清洗钻头的效果；在钻井过程中如果钻时过慢或扭矩无明显变化，便提离井底3～4m，高转速甩动钻头，也达到一个清理钻头和活动钻具以防脱压的效果。在参数上钻压保持4t小钻压，转速达到90～100转高转速，钻进中不盲目跟压，充分发挥pdc钻头的切削效果，在3100m～3442m整个沙四段使用情况良好，纯钻时间达到127.41h，机械钻速达到2.69m/h，本井纯钻进时间203.09h，进尺1175.84m，机械钻速5.79m/h。起出钻头情况基本完好，无掉齿断齿，外径215.5mm，要好于牙轮钻头在沙四段的使用情况，保证了纯钻进时间。
大胆的尝试和合理的分析是这次pdc钻头成功使用的关键，虽然在青东30井的多次pdc钻头尝试都未达到良好的使用效果，但公司各技术部门并未就此罢休，在尝试中汲取经验和教训，在同一地层根据各类型pdc进行使用总结，不拘泥于以往在钻遇硬地层时使用多刀翼小齿钻头的思路，进行四刀翼大齿的使用，深度研究地层特性，以科技为主导，以质量作前提，再加上精心的策划，正确的指导，合理的施工，此次的效果尝试，使得四刀翼pdc钻头在青东区块下部地层占有了一席之地。