摘要：仿生学是一门可与很多学科交叉的边缘性学科，同样与钻井工程技术的融合也将产生创新性成果。在分析仿生非光滑表面减阻、防黏和耐磨特性的基础上，将该理论引入到钻头设计中，研制仿生金刚石钻头。以蜣螂为仿生原形，设计孕镶金刚石钻头的工作层，使工作层底唇面始终具有相同的非光滑形态，始终保持高钻速和长寿命，突显出仿生金刚石钻头的高效率、耐磨和减阻特点。试验结果表明，仿生钻头较普通钻头钻速提高44％、使用寿命增加74％。此外，仿生非光滑表面结构所具有的各种特性可用于改善钻井工程中相对运动的摩擦或滑动部件的使用寿命和工作环境，如可提高钻头、钻杆接头、泥浆泵活塞和缸套的耐磨性，解决钻头泥包问题，减少螺旋钻具和冲击挤密矛头阻力等，应用前景广阔。

关键词：仿生学 非光滑理论 仿生金刚石钻头 应用前景 

单位：吉林大学地面机械仿生技术教育部重点实验室 457331 中原石油勘探局钻井管具工程处 吉林大学建设工程学院 中国石化华北分公司镇泾采油厂