在面对坚硬岩石层的钻井打井任务时，选择合适的钻头和设定恰当的钻探参数是确保工程高效、顺利进行的关键所在。
钻头的选择首推金刚石钻头。金刚石具有极高的硬度和耐磨性，能够有效破碎坚硬的岩石。其切削刃在钻进过程中可以保持良好的锐利度，持续稳定地切入岩石层，减少钻头的磨损和更换频率。聚晶金刚石复合片（PDC）钻头也是常用类型之一，它将金刚石微粉与硬质合金基体结合，综合了两者的优势，既有金刚石的高硬度，又有硬质合金的韧性，在硬岩钻进中表现出色。此外，还有孕镶金刚石钻头，它的金刚石颗粒均匀分布在胎体中，随着胎体的磨损，新的金刚石不断出露参与切削，适用于极硬且研磨性强的岩石层。
在钻探参数方面，钻压的设定至关重要。对于坚硬岩石，需要施加足够的钻压以促使钻头切入岩石。但钻压并非越大越好，过高的钻压可能导致钻头损坏、钻杆弯曲甚至断裂。一般来说，根据钻头类型和岩石硬度，钻压可控制在每英寸钻头直径 1000 - 3000 磅的范围内。例如，对于 8 英寸的钻头，钻压可在 8000 - 24000 磅之间调整，具体数值需在实际钻进过程中根据岩石的可钻性和钻头的钻进效果进行优化。
转速同样需要合理调控。较高的转速有助于提高钻进速度，但在硬岩中，过高的转速会加剧钻头的磨损，并且可能引发钻头过热、振动等问题。通常，转速可设置在每分钟 50 - 150 转之间。在岩石硬度较高、研磨性强时，采用较低的转速，以保证钻头的使用寿命；而当岩石硬度相对较低或钻头性能优良时，可适当提高转速来加快钻进进程。
泵量的确定主要依据排渣需求和钻头冷却要求。在坚硬岩石钻进时，会产生大量岩屑，需要足够的泵量来将岩屑及时带出井眼，防止岩屑重复破碎和卡钻事故。同时，钻井液在循环过程中还能带走钻头切削产生的热量，起到冷却钻头的作用。泵量一般可根据井眼直径和钻进速度进行估算，确保钻井液上返速度达到能够有效携带岩屑的最低值，通常在每分钟 300 - 800 加仑左右，具体数值要根据实际情况进行调整和优化。
综上所述，针对坚硬岩石层的钻井打井，金刚石类钻头结合合理的钻压、转速和泵量等钻探参数，能够在保证钻头寿命和钻井安全的前提下，实现高效的钻进作业，提高钻井工程的整体效益。在实际操作中，还需根据具体的岩石特性、地层情况以及设备性能等因素，不断进行试验和调整，以确定最为适宜的钻头和钻探参数组合。
