地層巖性對鉆頭失效的影響表現在鉆井工藝上：影響鉆進速度、鉆頭進尺；使鉆井過程出現井漏、井噴、井塌和卡鉆等復雜情況；使泥漿性能發生變化；影響井眼質量，如井斜、井徑不規則，進而影響固井質量。通過分析地層巖性及其對鉆井工藝的影響，可對鉆頭選型和使用的合理性進行判斷。
粘土、泥巖和頁巖層影響：極易吸收泥漿中的自由水而膨脹，使井徑縮小，造成下鉆遇阻，甚至卡鉆，隨著浸泡時間的延長，又會產生掉塊剝落，使井徑擴大，造成井塌。應盡量使用清水或低比重低粘度的泥漿鉆進。炭質頁巖聯接力弱，容易垮塌。泥質巖層質軟，鉆速快，也容易泥包。
砂巖：其性質依顆粒的大小、成分以及膠結物的不同有很大差別。顆粒越細、石英顆粒越多、硅質和鐵質膠結物越多則越硬，對鉆頭磨損越大，如石英砂巖；泥質膠結物越多，云母和長石的成分越多則較軟易鉆；顆粒越粗，膠結物越少，滲透性越好，易產生泥漿的滲透性漏失，并在井壁上形成較厚的泥餅，引起粘附卡鉆等復雜情況，造成鉆頭的非正常使用。
礫巖：在礫巖層中鉆進易產生跳鉆、蹩鉆和井壁垮塌；當泵排量小或泥漿粘度低時，礫石顆粒不易上返，對鉆頭牙輪體和牙齒損壞較大。
石灰巖：一般質硬，鉆速慢、進尺少。有的有縫縫洞洞發育，鉆遇縫洞時，會引起蹩鉆、放空、泥漿漏失等，井漏后有時還會發生井噴。
石灰巖地層對鉆頭進尺、機械鉆速和鉆頭失效影響很大。另外，當地層軟硬交錯，如泥巖與較硬的砂巖相間，易產生井斜；地層傾角較大時易產生井斜。鉆頭在斜井中鉆進易造成損壞。當巖層中含有可溶性鹽類，如石膏層、巖鹽層等，會破壞泥漿的性能，影響到鉆頭的正常使用。
三牙輪鉆頭的使用情況
1、采用浮動軸承結構，浮動元件由高強度、高彈性、高耐溫性、高耐磨性特點的新材料制成，表面經固體潤滑劑處理。在降低軸承副相對線速度的同時，減少摩擦面溫升，能有效提高高鉆壓或高轉速鉆井工藝條件下的軸承壽命和軸承可靠性。
2、采用高精度的金屬密封。金屬密封由一副精心設計加工的金屬密封環作為軸承軸向動密封，兩個高彈性的橡膠供能圈分別位于牙掌和牙輪密封區域內作為靜密封，優化的密封壓縮量確保了兩個金屬環密封表面始終保持良好接觸。
3、鋼球鎖緊牙輪，適應高轉速。
4、采用可限制壓差并防止鉆井液進入潤滑系統的全橡膠儲油囊，為軸承系統提供了良好的潤滑保證。
5、采用可耐250°C高溫、抗磨損的新型潤滑脂。
6、鑲齒鉆頭采用高強度高韌性硬質合金齒，優化設計的齒排數、齒數、露齒高度和 的合金齒外形，充分發揮了鑲齒鉆頭高耐磨性和優異的切削能力。鋼齒鉆頭齒面敷焊新型耐磨材料，在保持鋼齒鉆頭高機械鉆速的同時，提高了鉆頭切削齒壽命。
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