A camada do pré-sal na bacia Santos representa uma das mais importantes descobertas recentes da indústria do petróleo. O pré-sal possui um imenso potencial, representando grandes oportunidades. Entretanto, também impõe desafios no que diz respeito à perfuração da rocha reservatório, que é composta de carbonatos de origem orgânica e outros sedimentos, podendo apresentar diferentes características heterogêneas como a presença de nódulos de sílica com dureza elevada e camadas de baixa porosidade com maior dureza. Os principais desafios encontrados durante a perfuração são as baixas taxas de penetração (ROP), a pouca durabilidade da estrutura de corte da broca e problemas relacionados a vibrações torsionais e laterais. A otimização da perfuração é fundamental para garantir a viabilidade econômica para o desenvolvimento destes poços do pré-sal da bacia de Santos. O objetivo deste trabalho é apresentar um novo modelo de broca de perfuração (GEN4) desenvolvido para perfuração dos carbonatos heterogêneos do pré-sal da bacia de Santos, que por sua vez utiliza o Elemento Cônico de Diamante como estrutura de corte primária. Neste artigo serão apresentadas as características do novo desenho, os estudos preliminares e análises realizadas utilizando os dados de poços correlatos, os resultados do teste de campo realizado no poço PBR1 e as lições aprendidas e as sugestões para futuros desenvolvimentos.