石油鉆井和地質(zhì)鉆探中應(yīng)用較多的還是牙輪鉆頭。牙輪鉆頭在旋轉(zhuǎn)時(shí)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(yīng)軟、中、硬的各種地層。深入一點(diǎn)講，牙輪鉆頭也有電阻絲，電油墨，碳晶等材料之分，合金電阻在發(fā)熱時(shí)確實(shí)有輻射,但這些發(fā)熱產(chǎn)品的生產(chǎn)商從設(shè)計(jì)角度,都設(shè)計(jì)了防輻射保護(hù)層。特別是在噴射式牙輪鉆頭和長噴嘴牙輪鉆頭出現(xiàn)后，牙輪鉆頭的鉆井速度大大提高，是牙輪鉆頭發(fā)展的一次重大革命。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)目可分為單牙輪鉆頭、三牙輪鉆頭和組裝多牙輪鉆頭。國內(nèi)外使用較多、較普遍的是三牙輪鉆頭。

經(jīng)過進(jìn)步一倍鉆壓，實(shí)驗(yàn)牙輪鉆頭鉆進(jìn)不一樣等級的巖石，結(jié)果表明：不一樣的巖石，對增大鉆壓時(shí)所取得的鉆速是不相同的。其間以中硬巖層（巖石等級6～7級）鉆速的添加率較高，而較軟（巖石等級4～5級）和較硬（巖石等級8～9級）的巖層則相對添加不大。鋁合金主要是鑄造鋁合金，鉆孔時(shí)易發(fā)生積屑瘤，鉆孔粗糙度差，當(dāng)鉆深孔時(shí)排屑較難，輕則使孔壁碰傷，重則切屑堵在鉆頭槽內(nèi)，造成鉆頭折斷。鉆進(jìn)粘結(jié)性軟巖時(shí)，易發(fā)作堵水糊鉆，鉆壓應(yīng)選得小些。鉆進(jìn)研磨性較大的巖層時(shí)，鉆壓缺乏易構(gòu)成鉆頭早期磨損，鉆壓要恰當(dāng)加大。鉆遇裂隙巖層時(shí)，易發(fā)作跳鉆，鉆壓應(yīng)恰當(dāng)降低，防止崩、斷切削齒。鉆壓是鉆進(jìn)的重要參數(shù)，即要有利充沛發(fā)揮切削齒切入巖層的才能，又要較大極限地降低切削齒的磨損。

正確選擇牙輪鉆頭的齒形，不但可以延長鉆頭的使用壽命，而且可以提高穿孔速度，降低穿孔成本。選擇鉆頭的齒形主要依據(jù)礦巖的物理力學(xué)性質(zhì)，即巖石的抗壓強(qiáng)度，硬度和可鉆性。此外還應(yīng)該考慮穿鑿炮孔的直徑大小和含水情況，以及牙輪鉆機(jī)的技術(shù)性能等:

1.在巖石較硬地層穿孔時(shí)，我們通常采用球齒鉆頭，由于球齒鉆頭的輪齒突出較短，但布齒較密，可以經(jīng)受較大的軸壓，適用于在極硬而又耐磨的礦巖中穿孔。

2.在巖石較軟地層穿孔時(shí)，我們通常采用楔形鉆頭的輪齒突出較長，布齒較疏，適用于軟巖和塑性巖石中穿孔。