地層巖性對鉆頭失效的影響表現(xiàn)在鉆井工藝上：影響鉆進速度、鉆頭進尺；使鉆井過程出現(xiàn)井漏、井噴、井塌和卡鉆等復雜情況；使泥漿性能發(fā)生變化；影響井眼質(zhì)量，如井斜、井徑不規(guī)則，進而影響固井質(zhì)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：易吸收泥漿中的水而膨脹，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(chǎn)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(zhì)頁巖聯(lián)接力弱，容易垮塌。泥質(zhì)巖層質(zhì)軟，鉆速快，也容易泥包。

砂巖：其性質(zhì)依顆粒的大小、成分以及膠結(jié)物的不同有很大差別。顆粒越細、石英顆粒越多、硅質(zhì)和鐵質(zhì)膠結(jié)物越多則越硬，對鉆頭磨損越大，如石英砂巖；泥質(zhì)膠結(jié)物越多，云母和長石的成分越多則較軟易鉆；顆粒越粗，膠結(jié)物越少，滲透性越好，易產(chǎn)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(chǎn)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?guī)r：一般質(zhì)硬，鉆速慢、進尺少。有的有縫縫洞洞發(fā)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(fā)生井噴。

石灰?guī)r地層對鉆頭進尺、機械鉆速和鉆頭失效影響很大。另外，當?shù)貙榆浻步诲e，如泥巖與較硬的砂巖相間，易產(chǎn)生井斜；地層傾角較大時易產(chǎn)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(jié)構(gòu)，浮動元件由高彈性、高耐溫性、高耐磨性特點的新材料制成，表面經(jīng)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(zhuǎn)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(shè)計加工的金屬密封環(huán)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(qū)域內(nèi)作為靜密封，優(yōu)化的密封壓縮量確保了兩個金屬環(huán)密封表面始終保持良好接觸。

3、鋼球鎖緊牙輪，適應高轉(zhuǎn)速。

4、采用可壓差并防止鉆井液進入潤滑系統(tǒng)的全橡膠儲油囊，為軸承系統(tǒng)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、鑲齒鉆頭采用高韌性硬質(zhì)合金齒，優(yōu)化設(shè)計的齒排數(shù)、齒數(shù)、露齒高度和 的合金齒外形，充分發(fā)揮了鑲齒鉆頭高耐磨性和優(yōu)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。