为了解决现有封闭式取样技术存在的钻井液污染严重、取样量小、取样成功率低等问题，对常规底喷PDC取样钻头的水道结构和取样部位进行了优化。将斜水道结构与三种小钻头组合，通过模拟得到了取样钻井过程中的钻头流场和孔底应力。仿真结果表明，优化设计是可行的。在河南正龙煤业有限公司市郊煤矿进行了密闭保压取样试验。共进行了5次采样，4次成功采样。最大取样量为1024g，最小取样量为475克，取样率为70%以上，是普通底部喷射取样钻头的两倍。