随着石油工业的发展，石油勘探开发的重点逐步转向深井、超深井，例如我国四川、塔里木等区块有大量的石油资源位于深部地层。随着井深的增加，岩石的硬度和塑性增大，可钻性变差，机械钻速降低。现场钻井资料显示，深井段的平均机械钻速仅是其上部井段平均机械钻速的15%～30%，部分地区甚至低于这一数值。研究表明，粘滑振动是造成机械钻速降低的重要原因之一。

　　井下故障往往会导致低效钻进和代价高昂的工具失效。钻井作业中一半以上的时间会伴随有粘滑现象，钻柱粘滑振动是造成井下钻具和钻头过早失效的重要原因。贝克休斯近日推出了业内首款自适应钻头—TerrAdapt?自适应钻头，它通过自身的自动化控制来减小井下故障的发生频率，大大提高钻井的经济效益。搭配业内首个自调整切割深度控制元件，TerrAdapt钻头可以根据其正在钻进的地层具体情况来调整自身的攻击性，从而减少振动、粘滑效应和冲击荷载。从作业者的角度看，这就意味着更快更平稳地钻进以及更长的工具使用寿命，可显著减少非生产时间。

　　DOC通常被定义为在一次旋转中钻齿咬入地层的轴向距离。控制DOC能消除钻头黏滑振动，形成高质量光滑井眼，避免切削齿过早失效，延长钻头使用寿命。钻头切削深度控制DOCC(DepthofCutControl)技术在引入之初是为了减震，而随着固定齿PDC钻头的发展，面临着用单一钻头完成一口井不同井段钻进(同时满足在一些井段需要消除黏滑而在一些井段则要求高钻速的要求)的挑战，因此，合理的应用DOCC技术优化钻头钻进性能，成为各大公司关注的焦点。

　　通常情况下，大部分井段都会钻遇很多不同的地层，每个地层的岩石类型都各有不同，但目前的PDC钻头的设计却往往只有一种固定的DOC控制设置，都仅能对其中某一种岩石类型实现优化钻进。钻头在不同岩石类型的过渡中常产生振动，导致粘滑效应，因此固定式DOC钻头在某些区域也许可以平滑钻进，但在其他区域却很容易表现得非常不稳定且低效。

　　当钻柱发生粘滞时，钻头停止转动;此时，钻柱在转盘的旋转下继续扭转，当钻柱内积蓄的能量足以克服钻头与地层之间摩擦转矩时，钻头会以两倍或数倍于转盘转速加速旋转，底部钻具振荡加剧，钻头转动转矩也剧烈波动。深井钻井过程中，井下岩性多变，非均质性严重，钻头在井底受到较大的阻力矩，间断性憋跳钻和钻杆的纵向振动频繁，这些因素都是造成钻头掉齿、断齿、轴承失效、井下工具损坏的主要原因，严重制约了钻井速度。这种情况下，作业者便不得不选择更换钻头。

　　TerrAdapt钻头整合了自调整DOC元件，可以依据地层情况自动延伸，形成最佳DOC，在钻头钻遇不同的岩石类型或者井段时，避免振动和粘滑效应的产生。钻过粘滑效应高发井段后，即可将元件收回，恢复到最大ROP进行钻进。这些元件还可缓冲钻头面收到的任何突然冲击，降低TerrAdapt钻头铣刀和其他BHA硬件及电子元件的损坏。

　　“我相信，TerrAdapt自适应钻头将给用户带来巨大的改变，”贝克休斯钻头部门的副经理Scott Schmidt表示，“粘滑效应每年都给我们的用户造成上百万美元的损失，而现在我们可以轻松解决这个难题。与其费脑筋考虑怎样降低粘滑效应带来的后果，不如将目光聚焦在另一个关键点上—快钻进，零故障。”

　　最近，TerrAdapt钻头在Delaware盆地通过提高ROP证明了自己的实力。钻穿同一套夹层，TerrAdapt钻头的ROP比邻井提高了27%，扭矩变化降低90%，粘滑效应大大减少，钻井进尺增加713英尺(提高27%)，同时花费的精力也比传统PDC钻头少了很多。