钻头是影响定向侧钻机械钻速的重要因素之一，现在侧钻井常用的小尺寸钻头主要有三牙轮钻头、PDC钻头和单牙轮钻头，其中，三牙轮钻头最明显的缺点是轴承尺寸小，它主要靠冲击、压碎和小距离刮挤方式破岩，钻头接触井底的牙齿数变化大，牙齿受力不均匀，轴承使用寿命短；PDC钻头由于受结构和工作原理的限制，不仅工作时扭矩较大，牙齿的冲洗和冷却困难，而且它对地层岩性的敏感性较强，不适合钻进砾石地层和软硬交错的地层；单牙轮钻头比三牙轮钻头更适用于强度和塑性同时都大的地层，同时又能适用于PDC钻头难于对付的硬夹层和其他复杂地层，且结构简单，轴承空间大，使用安全可靠，钻头尺寸容易小型化，现场使用效果良好。
根据施工中出现的各种问题，对单牙轮钻头的轴承、牙齿、牙轮掌背及流道进行了强化处理和改进，改进后的单牙轮钻头在小井眼钻井的应用中获得了极大成功，克服了以前单牙轮钻头的各种缺陷，它消除了单牙轮钻头牙齿易掉落、掌背易刺穿、过多的起下钻以及钻井成本较高等问题，在现场应用效果良好，能够提高侧钻井机械钻速，缩短钻井周期，从而降低钻井成本，即可应用于增斜钻进，更适合稳斜钻进，更适用于小井眼钻井。
