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各齒形牙輪鉆頭與各地層之間的關(guān)系如下：
1、地層巖性
地層的巖性和軟硬不同，巖石破碎機(jī)理不同，造成牙輪鉆頭失效的形式也各異。我國(guó)各鉆井中常見(jiàn)的地層巖性，其巖石物理機(jī)械性質(zhì)均有測(cè)定。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)收集的地層巖性，進(jìn)行地層巖石的硬度、塑性、脆性、研磨性和可鉆性分析，對(duì)照牙輪鉆頭的失效形式，確認(rèn)牙輪鉆頭選型及使用公道。
2、井段位置
在地殼中處于不同位置的巖石，其巖石的機(jī)械性質(zhì)變化很大。埋藏較深的巖石，處于多向壓縮應(yīng)力狀態(tài)，使巖石孔隙減小，強(qiáng)度增加。上部井段一般巖石膠結(jié)松散、 質(zhì)軟，牙輪鉆頭轉(zhuǎn)速高、鉆壓低。下部井段一般巖石質(zhì)硬、研磨性大，牙輪鉆頭轉(zhuǎn)速低、鉆壓高、使用時(shí)間長(zhǎng)。根據(jù)收集的井段位置及每米巖性鉆時(shí)記實(shí)，分析地層巖石的硬度、塑性、脆性、研磨性和可鉆性特點(diǎn)，對(duì)照牙輪鉆頭的失效形式，確認(rèn)牙輪鉆頭選型及使用公道。
3、井身結(jié)構(gòu)
不同的井身結(jié)構(gòu)，對(duì)牙輪鉆頭的尺寸、型號(hào)和使用等均有特殊要求。如造斜牙輪鉆頭一般要求帶修邊齒或保徑結(jié)構(gòu)，使用要求高轉(zhuǎn)速、低鉆壓等。收集井身結(jié)構(gòu)及牙輪鉆頭選型、使用參數(shù)等資料，根據(jù)牙輪鉆頭失效的形式，確認(rèn)牙輪鉆頭選型及使用公道。
4、鉆井參數(shù)
鉆壓和轉(zhuǎn)速的確定，既決定著牙輪鉆頭破碎巖石的效率，又影響到牙輪鉆頭牙齒、軸承的磨損。淺井、軟地層，牙輪鉆頭以剪切作用為主，一般采用高轉(zhuǎn)速、低鉆壓。中硬地層，牙輪鉆頭產(chǎn)生剪切、沖擊、壓碎綜合作用，一般采用中等轉(zhuǎn)速和中、高鉆壓。深井、硬地層，牙輪鉆頭以壓碎、沖擊為主，一般采用較高鉆壓、低轉(zhuǎn)速。鉆井參數(shù)的公道選擇，很大程度上決定了牙輪鉆頭的失效形式。分析所用鉆井參數(shù)及其變化，根據(jù)牙輪鉆頭失效形式確定使用的公道性。
