金剛石晶粒會變的越來越細，同時還會提高耐磨性能和抗沖擊性能這些綜合性能。還會不斷的優化增加耐熱層這些工藝，來提高熱穩定性能。而且金剛石復合片鉆頭界面結構的優化，也有效改善了截面的應用力。
金剛石復合片鉆頭有限元力學分析優化鉆頭結構。
根據鉆探巖性特點，采用有限元力學模型優化，改進設計了新型多翼組合齒PDC不取芯鉆頭，在傳統的刮刀式鉆頭基礎上設計了新的副切削齒和保徑齒，金剛石復合片鉆頭并將抗沖擊性好的錐形齒、球形齒和高耐磨的平面齒組合裝配，優化了機械性能，金剛石復合片鉆頭提高對硬巖層的抗沖擊能力。
金剛石復合片鉆頭的強度主要是由金剛石復合片的強度決定的，當前，金剛石復合片鉆頭在強度上主要分為普通型、加強型、高強型三種；金剛石復合片主要分為1304和1308兩種，1304和1308指的是復合片的直徑和厚度，我們采用的基本區分為：普通型、加強型和高強型；其中普通型為1304平面復合片，加強型為1304球面復合片和1308平面復合片，高強型為1308球面復合片。
1、力平衡設計使鉆頭具有良好的導向性，適應配合井下馬達應用于定向鉆井，具有較小的徑向震動;
2、不同結構的專利PDC復合片在鉆頭不同位置的合理布置使鉆頭具有較強的攻擊性和抗研磨性;
3、強攻擊性設計可使鉆頭獲得較高的機械鉆速;
4、在巖層中的鉆進能力是普通合金鉆頭的10-30倍，提高了作業效率;
5、因為PDC鉆頭的材料主要為鑄造碳化鎢和金剛石復合片，所以它壽命長，高。
高強型金剛石鉆頭刀翼采用研制的球型金剛石刀片，特點是鉆進速度快，抗沖擊能力強。當鉆頭鉆進時，唇邊用于正常均勻地層巖石的刮削，部分可以抑制鉆頭鉆進過程中遇到縫隙時瞬間大幅度進尺，降低了鉆頭的意外損壞，提高了應對復雜巖層的鉆進水平。
打一口油氣井要用到各種型號不同的金剛石復合片鉆頭，在打油氣井上部地層時要使用直徑較大的金剛石復合片鉆頭，這是因為金剛石復合片鉆頭鉆進的地層較軟，單個的金剛石復合片鉆頭進尺多、使用的時間就會短，一只金剛石復合片鉆頭一般可重復使用幾口油氣井；而在用金剛石復合片鉆頭鉆油氣井下部地層時要使用直徑較小的金剛石復合片鉆頭，因為油氣井下部的地層相對來說比較硬、單只金剛石復合片鉆頭的進尺少，一般要使用多只金剛石復合片鉆頭。
