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牙輪鉆頭作為一種鉆削巖層的工具已被廣泛應用，鉆頭機能的明顯改進直接降低鉆井本錢，尤其是近十年提高最快。使用壽命和鉆速兩個機能指標，它們{zj2}確定鉆頭影響鉆井本錢的程度。進步鉆頭的機械鉆速和使用壽命是降低鉆井本錢的有效途徑，有資料證明，鉆速的改進比鉆頭壽命的改進對降低鉆井本錢的影響更大，其中鉆頭切削結構的改進是進步鉆頭的機械鉆速最直接的方法。很長時間以來，人們對切削結構的改進主要集中于主切削齒結構，例如在硬質(zhì)合金齒結構方面，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。最近十年來，人們逐漸熟悉到保徑結構也對鉆頭機械鉆速和壽命有較大影響，尤其在大斜度井和水平井應用的鉆頭要求具有公道的保徑結構，很多新型保徑結構被研究開發(fā)出來并應用到牙輪鉆頭上取得了良好的效果。
石油鉆井和地質(zhì)鉆探中應用最多的仍是牙輪鉆頭。牙輪鉆頭在旋轉時具有沖擊、壓碎和剪切破碎地層巖石的作用，所以，牙輪鉆頭能夠適應軟、中、硬的各種地層。特別是在噴射式牙輪鉆頭和長噴嘴牙輪鉆頭泛起后，牙輪鉆頭的鉆井速度大大進步，是牙輪鉆頭發(fā)展史上的一次重大革命。牙輪鉆頭按牙齒類型可分為銑齒（鋼齒）牙輪鉆頭、鑲齒（牙輪上鑲裝硬質(zhì)合金齒） 牙輪鉆頭；按牙輪數(shù)量可分為單牙輪、雙牙輪、三牙輪和多牙輪鉆頭。目前，海內(nèi)外使用最多、最普遍的是三牙輪鉆頭。
從鉆頭廠商和研究機構在三牙輪鉆頭保徑結構研究應用動態(tài)可以看出，人們逐漸熟悉到保徑結構對鉆頭機械鉆速和壽命有較大影響，尤其在定向井和水平井應用的鉆頭影響更大，研究開發(fā)的新型鉆頭保徑結構在牙輪鉆頭應用中取得了好的效果。鉆頭保徑結構從被動保徑發(fā)展到主動保徑，保徑材料從低耐磨材料發(fā)展到高耐磨的復合材料，鉆頭保徑結構和材料的改進大大進步了鉆頭機能，進一步進步了鉆頭的機械鉆速和壽命。海內(nèi)外在保徑結構及材料研究方面有一定差距，海內(nèi)相關鉆頭研究機構和廠商應進一步加強對保徑結構及材料的研究，尤其注重在鉆頭中研究應用一些主動保徑結構，進一步進步國產(chǎn)牙輪鉆頭機能，為鉆井用戶提供適應鉆井新工藝的高效鉆頭。