2009年2月，美國Varel公司首次推出A-Force系列密封滑動軸承空氣鉆井牙輪鉆頭，專門用於欠平衡鉆井，包括空氣鉆井、泡沫鉆井和霧化鉆井。這種鉆機采用了本公司的壹項專利技術，通過降低密封內部的溫度來延長密封壽命，並采用錐形密封圓板來抵抗井底壓力的波動，保證良好的密封界面，對保證軸承在巨大內壓下正常工作起到了重要作用。
最近做了以下改進:新型潤滑裝置有效降低了鉆頭系統的工作溫度，防止內部軸承發熱，並保持持續冷卻；更耐磨的硬質合金鑲嵌技術，防止軸頸表面磨損，從而延長整個軸承的壽命；重新設計了鉆頭結構，以減少鉆頭本身的長度，從而增加可控性。
所有A-Force系列鉆機都配備了改進的密封滑動軸承系統，該系統采用新技術專門設計，提高了軸承在重載鉆井條件下的耐熱性。鉆頭的切削齒全部采用HET專利技術處理，其切削結構和碳化鎢品牌是為欠平衡鉆井專門配備的。
鉆頭密封與內軸承之間設計有隔熱板，以保護密封免受過熱，降低密封系統的工作溫度，延長密封壽命。鉆頭還配有錐形墊圈，可以使密封系統更好地適應壓力波動，同時仍然保持良好的密封位置和界面。這種效應對於空氣、泡沫和霧化鉆井中可能遇到的大內部軸承壓力非常重要。另外，A力系列鉆頭的軸承剛性更好，公差更小，因此鉆頭能承受更大的WOB。
該產品的材料改進包括采用高溫穩定性更好的新潤滑脂配方，在鉆頭軸承表面焊接耐磨性更好的硬質金屬。同時，鉆頭牙掌鍛件經過了重新設計，使其更堅固、更穩定，並減少了整體鉆頭長度。
二、適用範圍及應用實例
至於PDC鉆頭，Varel公司也在不斷探索滿足用戶定向需求的新途徑。基於其地球科學和SPOT專有軟件程序有機結合的閉環系統，該公司為其Navigator系列PDC鉆頭的重新設計建立了壹個平臺，使設計人員能夠建立鉆頭規格和切削結構的模型，根據具體要求優化鉆頭部件，並預測哪種結構可以導致所需的產品性能。
在頁巖井段鉆井期間，壹家大型鉆井運營商要求Varel公司提供穩定性更好的鉆頭。該公司推薦了壹種VM61 9H Navigator PDC鉆頭，具有七個7/8英寸六葉片，在45.25小時內鉆了4531ft，達到9885ft的總深度，其機械鉆速高達65438。
三。信息來源
黃，薛啟龍. 2010。國外鉆頭技術的新進展。石油機械(4)