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: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(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),浮動元件由高強度,、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、鑲齒鉆頭采用高強度高韌性硬質(zhì)合金齒,優(yōu)化設計的齒排數(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.