摘要：石油钻头是油田开采的重要井下装备之一,我国复杂地质的油气开采较难实现,传统钻头在高研磨地层中磨损严重,频繁起下钻导致钻井效率低下。为此,设计一种适用于一趟钻的智能混合钻头。运用CREO软件进行混合钻头的参数化设计,建立三维模型,绘制混合钻头的井底破碎曲线。该钻头PDC部分可以进行轴向伸缩和相对于钻头体转动,钻头PDC部分可伸缩最大距离为5 mm,可转动最大角度为20°;根据钻头钻进时所遇地层可调整混合钻头为PDC主导型或牙轮主导型;将三维模型导入Abaqus仿真软件中进行破岩仿真,得到混合钻头破岩时的机械钻速和岩石的应力场变化。结果表明,混合钻头在破岩过程中主要依靠牙轮切削结构和PDC部分的肩部结构对肩部岩石进行破碎。通过计算可得混合钻头的机械钻速平均为9.62 mm/s。