目前钻井市场所期待已久且能够为市场带来不菲价值的未来第三类 PDC 钻头则是仪器化高技术钻头，这种钻头将是自动化钻井系统不可分割的一个部分。目前至少有两家服务公司能够提供这种高技术钻头。在钻井过程中，这类钻头能够在钻头上或近钻头处测量和监控相关的钻井参数。因此从简单的对钻井参数和井下状况进行记录而飞跃发展到实时传送给其它井下装置或是钻台 / 过程控制中心进行处理已绝非是不现实的空想。

新式 PDC 钻头的未来
 

目前来看，已有几家钻井作业商、服务公司以及切削齿供应商在这方面公开了一些专利。从文献介绍来看，至少这些钻头状况（切削齿所承受的负载、切削齿的温度、钻头的动态非稳定性、实际的机械钻速、钻头的钻压等）都是可以被测量并进行实时调节的。对于自动导向系统而言，以伽马、电阻率、孔隙压力的方式获取地层评价数据以及其它参数是非常有价值的，因此这也成为专利申请的另外一个重要领域。从专利数量的增加情况来看，有理由相信仪器化钻头必将在不久的将来成为现实，且随着时间的验证，还将会成为自动化钻井系统的一个不可分割的整体部分。高端钻头的另一个属性是其适应环境的能力。带有自调节切削深度控制功能的钻头早已面世，而且在许多专利文献中也都提及了带有自我控制特征的钻头结构。可以预见，未来的钻头一定都是带有各种传感器件且有能力去自我适用其所检测到的钻井环境的一种高技术产品。举例来说，贝克·休斯公司很快就会推出一种自调节式钻头，这种钻头能够对与压力有关的变化进行自动响应，从而在井下对所遇到的不同条件进行实时调整适应。在该钻头上采用了自调节切削深度控制元件以及最新的合成金刚石切削齿，使得钻头能够自动调整适应变化的井下条件而不用从地面进行任何干涉。这种钻头特征有利于使钻井工艺更加平稳，从而大幅减小可能会损害底部钻具组合的有害振动。用于选择最佳特征以便优化钻头性能的新型自动化技术已经出现。这种软件建立在无数专家的经验和无数次实验室以及现场试验的基础之上。对这种软件的初步测试和现场试验已经表明，其在确定钻头功能方面十分有效，当结合具体钻井用途应用恰当时，会比邻井所用的前期传统钻头的性能提高很多。随着时间的推移和应用经验的积累，这种自动化过程有望在未来的钻头设计中起到十分重要的作用。在未来，除了对钻头硬件的正确选择以外，自动化程度在为特定的钻井用途选择钻头正确的类别以及为最大程度的实现钻头的性能并降低钻井成本而选择最佳的钻头。

 

总之， 取决于不同的应用需求，未来的 PDC 钻头将会是一种量身定做的经济型产品、一种能够在特定应用中发挥最大性能的特殊用途钻头、或是作为自动钻井系统一个整体部分的一种高科技仪器化钻头。高科技仪器化钻头的许多特征都能够被用于混合钻头上，使混合钻头的应用范围更广且性能更佳。（资料来源：美国《钻井承包商》（Drilling Contractor） 2016 年11/12 月）