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针对准噶尔盆地火山岩岩性复杂、可钻性差及地层厚度大的特点,开展了准噶尔盆地西北缘火山岩岩石力学评价试验,建立了岩石力学参数计算模型,从钻头轮廓、布齿及水力结构等方面进行优化设计,研发了2种型号的非对称结构双排齿PDC钻头。现场应用结果表明：新型钻头最高机械钻速可达4.04 m/h,较邻井同层段平均机械钻速提高12.00%-257.14%;新型钻头对抗压强度为80-120 MPa、可钻性级值为6-7的高研磨性火山岩地层具有较好的适应性。所得结论可为准噶尔盆地火山岩地层个性化的PDC钻头设计提供参考。