على الرغم من صعود تقنية قواطع PDC الثابتة، لا تزال رأس الحفر ثلاثي المخروط واحدة من أكثر أدوات الحفر استخدامًا والأكثر تنوعًا على الإطلاق في صناعات النفط والغاز والتعدين وآبار المياه. تنبع أهميته الدائمة من عمله الفريد في السحق والتشظي، والذي يوفر قدرة لا مثيل لها على التكيف عبر مجموعة واسعة للغاية من التكوينات الجيولوجية، من أنعم الطين إلى أصعب الصخور النارية.
يختلف المبدأ التشغيلي لرأس الحفر ثلاثي المخروط اختلافًا جوهريًا عن مبدأ رأس PDC. يستخدم رأس الحفر ثلاثي المخروط ثلاثة مخاريط دوارة، كل منها مزود إما بأسنان فولاذية مشكلة (سن مشكل/MT) للصخور الأكثر نعومة، أو إدخالات كربيد التنجستن (TCI) للصخور الأكثر صلابة. عندما يتم تدوير رأس الحفر وتطبيق الوزن، تتدحرج المخاريط عبر قاع الحفرة، مما يتسبب في قيام الأسنان أو الإدخالات بسحق وتشظي وطحن الصخر إلى أجزاء. يعتبر عمل السحق هذا فعالاً بشكل استثنائي في تكسير التكوينات الصلبة أو الهشة أو المتشققة، حيث يكون عمل القص لقاطع PDC أقل كفاءة وأكثر عرضة للتشظي.
تكمن القوة الحقيقية لرأس الحفر ثلاثي المخروط في تنوعه وقدرته على تحمل التكوينات المتداخلة. في حين تتفوق رؤوس PDC في التكوينات المتجانسة والناعمة إلى المتوسطة، فإنها تواجه صعوبة كبيرة عند مواجهة أشرطة صلبة أو مناطق متشققة للغاية. تتعامل آلية التدحرج والسحق لرأس الحفر ثلاثي المخروط مع هذه التحولات بسلاسة، وتمتص طاقة التأثير العالية دون تكبد أضرار كارثية. هذا يجعل رأس الحفر ثلاثي المخروط الخيار الأمثل لحفر الحفرة السطحية أو المقاطع المتوسطة، حيث غالبًا ما يواجه المشغلون طبقات الحصى والصوان والحجر الجيري والدولوميت التي تختلف على نطاق واسع في الصلابة وقوة الانضغاط.
علاوة على ذلك، يسمح التصميم بتخصيص كبير في هيكل القطع وتقنية المحمل. على سبيل المثال، تم تصميم رؤوس الحفر ثلاثية المخروط TCI الخاصة بنا بأشكال إدخال محددة (مخروطية، إزميلية، كروية) وارتفاعات إسقاط لتحسين الأداء لأنواع الصخور المختلفة. إن الاختيار بين محامل المجلات المختومة لتطبيقات WOB عالية، و RPM عالية، والمحامل المفتوحة للحفر بالطين التقليدي يعزز من قدرتها على التكيف. من حيث التكلفة، غالبًا ما يوفر رأس الحفر ثلاثي المخروط استثمارًا أوليًا أقل مقارنة برأس PDC متميز، وتعني موثوقيته المثبتة في التكوينات المعقدة أنه غالبًا ما يصل إلى العمق الكلي (TD) حيث قد يفشل PDC الأقل تسامحًا. بالنسبة للعمليات التي تعطي الأولوية للموثوقية والتنوع والتحكم في التكاليف عبر الجيولوجيا غير المتوقعة، فإن رأس الحفر ثلاثي المخروط هو، وسيظل، البطل بلا منازع.