随着钻头设计日益复杂化，是否能实现钻头水力系统效率的最大化将影响到钻头最佳性能的获得。史密斯工具公司利用flex-flo水力设计软件系统攻克了这一难题。flex-flo利用三个水力模块来分别处理极软、极黏和磨蚀性极硬地层，喷嘴长度、直径及喷射轨迹都是可任意调整的，从而实现射流区域的柔性设计。

　　借助以下三个flex-flo模块，可根据实际要求定制钻头，以获得水力效能的最大化：
　　s-flo模块演示三个指向井底、尺寸近似而长度可选的喷嘴的流场；
　　x-flo模块演示指向井底、不对称或明显不相同而长度可选的喷嘴的流场；
　　v-flo模块通常使用尺寸近似而长度可选的喷嘴来演示液流指向牙轮前导侧时的流场。

　　如果钻头没有得到充分清洗将会造成泥包，从而使得切削结构早期磨损并限制机械钻速。因为在钻新地层之前，钻头切削齿还得重复钻削那些未及时排出的岩屑。理想情况是岩屑能彻底地从钻头上去除，但井下还存在许多不同的流速区、液流能量不足的盲区及岩屑发生回旋的回流区。flex-flo系统有助于进行喷嘴组合及定向，以优化不同钻井环境下的液流系统。

　　联合金刚石公司——持续钻硬磨蚀地层的新型切削齿

　　联合金刚石公司已投资研究耐磨抗冲击聚晶金刚石切削齿这一关健技术多年。cyclone切削齿正是该项研究的成果之一。自开发出cyclone切削齿以来，联合金刚石公司的pdc钻头便可持续钻更硬、更具磨蚀性的地层。

　　此种具有多种特性的复合片与基片非平坦接触面设计相结合，将切削齿的耐磨性提高了300%。因为此切削齿能长时间保持尖锐度，所以能量更能集中在切削边刃上，而不会在磨损面上有耗损滑动。切削齿吃入地层，使得钻头能稳定地钻进更硬的地层。

　　联合金刚石公司通过专有的钻头设计软件将此切削齿应用到优化钻头上，增加了钻头在恶劣地层中的稳定性和耐用性。该软件可实现钻头的模拟设计，能演示钻头在不同的钻井条件及切入深度下是如何工作的；能为钻头度身选定特征，以保证所有切削齿有一致的切入深度。这种设计方式可保证钻头有更高的稳定性能，从而减少振动的发生及冲击损失。

　　ud516nav的强耐磨性及抗冲击性，使得在加拿大艾伯塔西部怀德河域使用的钻头持续钻穿了含硬石英砂岩、燧石和煤的抗压强度为172mpa至241mpa的地层。