以牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)為依據(jù),可以將其分為水眼、軸承,、巴掌,、牙輪以及鉆頭體這五個部分.如果是密封噴射式的牙輪鉆頭,在一般情況下還包括儲油補(bǔ)償系統(tǒng)這一部分.螺紋一般會在牙輪鉆頭的上部,鉆柱與螺紋進(jìn)行相互連接,鉆頭下部會存在牙輪,其上帶有三個巴掌,牙輪軸上裝上牙輪,牙輪軸與各個牙輪之間裝有軸承,牙輪會通過其自身所帶的切削齒進(jìn)行破碎巖石工作.鉆井液的通道就是鉆頭的水眼.在進(jìn)行石油鉆井工作的過程中,通過鉆進(jìn)過程中的橫向剪切作用,、縱向振動作用,牙輪鉆頭會實(shí)現(xiàn)破碎巖石的目的,從而能夠提升鉆井速度.在選擇牙輪鉆頭當(dāng)做石油鉆井工具時,需要按照鉆井設(shè)備的實(shí)際情況,、地層的實(shí)際條件以及相鄰油井的地質(zhì)資料,、地層資料來進(jìn)行牙輪鉆頭的選型.在進(jìn)行選擇時,需要考慮的問題主要有以下幾點(diǎn):
首先,應(yīng)考慮鉆井地層中的軟硬交錯情況是否存在;其次,應(yīng)考慮在石油鉆井工作中是否需要防斜鉆進(jìn),、曲線作業(yè);
再次,應(yīng)考慮同一油井中的不同鉆進(jìn)井段的實(shí)際深淺情況;
然后,應(yīng)考慮鉆井地質(zhì),、地層的可研磨性以及軟硬程度 .

從鑲齒三牙輪鉆頭廠商和研究機(jī)構(gòu)在鑲齒三牙輪鉆頭保徑結(jié)構(gòu)研究應(yīng)用動態(tài)可以看出,人們逐漸認(rèn)識到保徑結(jié)構(gòu)對鉆頭機(jī)械鉆速和壽命有較大影響,尤其在定向井和水平井應(yīng)用的鉆頭影響較大,研究開發(fā)的新型鉆頭保徑結(jié)構(gòu)在鑲齒三牙輪鉆頭應(yīng)用中取得了好的效果.鑲齒三牙輪鉆頭保徑結(jié)構(gòu)從被動保徑發(fā)展到主動保徑,保徑材料從低耐磨材料發(fā)展到高耐磨的復(fù)合材料,鉆頭保徑結(jié)構(gòu)和材料的改進(jìn)大大提高了鉆頭性能,進(jìn)一步提高了鉆頭的機(jī)械鉆速和壽命.國內(nèi)外在保徑結(jié)構(gòu)及材料研究方面有相應(yīng)差距,國內(nèi)相關(guān)鉆頭研究機(jī)構(gòu)和廠商應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)對保徑結(jié)構(gòu)及材料的研究,尤其注重在鉆頭中研究應(yīng)用一些主動保徑結(jié)構(gòu),進(jìn)一步提高國產(chǎn)鑲齒三牙輪鉆頭性能,為鉆井用戶提供適應(yīng)鉆井新工藝的高速鉆頭.

鑲齒三牙輪鉆頭作為一種鉆削巖層的工具已被廣泛應(yīng)用,鉆頭性能的顯著改進(jìn)直接降低鉆井成本,尤其是近十年進(jìn)步較快.使用壽命和鉆速兩個性能指標(biāo),它們之后確定鉆頭影響鉆井成本的程度.提高鉆頭的機(jī)械鉆速和使用壽命是降低鉆井成本的有效途徑,有資料證實(shí),鉆速的改進(jìn)比鉆頭壽命的改進(jìn)對降低鉆井成本的影響較大,其中鉆頭切削結(jié)構(gòu)的改進(jìn)是提高鉆頭的機(jī)械鉆速較直接的方法.很長時間以來,人們對切削結(jié)構(gòu)的改進(jìn)主要集中于主切削齒結(jié)構(gòu),例如在硬質(zhì)合金齒結(jié)構(gòu)方面,人們先后發(fā)明了楔形齒,、勺形齒、偏頂勺形齒,、等磨損齒等等.人們逐漸認(rèn)識到保徑結(jié)構(gòu)也對鉆頭機(jī)械鉆速和壽命有較大影響,尤其在大斜度井和水平井應(yīng)用的鉆頭要求具有合理的保徑結(jié)構(gòu),許多新型保徑結(jié)構(gòu)被研究開發(fā)出來并應(yīng)用到鑲齒三牙輪鉆頭上取得了良好的效果.此外,通過不斷的創(chuàng)新的鑲齒三牙輪鉆頭在鉆頭某一煤層的過程中,在此同時為很大段煤層的鉆進(jìn)穩(wěn)定性問題提供了充分的保證.