O processo de perfuração de uma broca helicoidal é um processo mecânico complexo que envolve a ação sinérgica de múltiplos princípios físicos. Quando a plataforma de perfuração gira o tubo de perfuração, o torque é transmitido através do tubo de perfuração para a broca, fazendo com que a broca gire. Simultaneamente, a plataforma de perfuração aplica pressão axial através de meios hidráulicos ou mecânicos, empurrando a broca mais profundamente na formação.
Sob a ação combinada de rotação e pressão, as arestas de corte da broca cortam a formação, quebrando a rocha e o solo em pequenos pedaços. Os cascalhos quebrados são então carregados para cima ao longo do canal helicoidal pelas lâminas helicoidais e eventualmente descarregados para fora do buraco. Este processo é semelhante a um parafuso sendo cravado em um pedaço de madeira, exceto que a broca helicoidal é maior e está sujeita a forças mais complexas.
O design das lâminas helicoidais tem um impacto decisivo na eficiência da remoção de cavacos. Um ângulo da lâmina muito pequeno pode levar a uma má remoção de cavacos e fazer com que a broca emperre; um ângulo muito grande aumentará o consumo de energia e reduzirá a eficiência da perfuração. Portanto, os engenheiros precisam otimizar os parâmetros da lâmina com base nas características da formação para obter os melhores resultados de perfuração.
