PDC 鉆頭不適宜鉆硬地層,尤其是高強度、高研磨性的礫石層,因為在極其惡劣的工作條件下,PDC 齒的沖擊破損嚴重,熱磨損及磨料磨損往往同時存在,齒的磨損速度快,鉆頭的工作壽命急劇縮短。研究了一種新的PDC 鉆頭技術———內鑲式二級齒技術,可以使PDC 鉆頭在極限應用條件下的持續破巖能力顯著增強。內鑲式二級齒是在常規的切削結構基礎上增加的后備PDC 切削結構,二級齒位于主切削齒的上方,除金剛石表面外,齒的其他部分全部隱藏在胎體內部,為負出露切削齒。主切削齒和二級齒相組合,構成了可連續接替切削巖石的復合切削結構。在主切削齒的切削破巖能力喪失或接近喪失時,二級齒開始工作,顯著增加了鉆頭的工作壽命。新技術應用于渤海LD 油田鉆底礫巖,提高了鉆井時效,降低了鉆井成本。