随着海洋钻井，定向井，水平井，丛式井和多地井的日益增多，如何提高钻井速度和效率，降低综合钻井成本，以及满足各类井下动力钻具等新工艺，新技术的需要，是三牙轮钻头面临的重大挑战。
为了提高钻井速度和进尺，牙轮钻头也相应的由过去的低速密封滑动，非密封滚动轴承牙轮钻头发展到中等转速的金属密封滑动轴承，浮动套轴承钻头，以及到现在的高转速金属密封滑动轴承的三牙轮钻头，这些新牙轮钻头的使用寿命长，进尺多，降低了钻井综合成本，轴承采用高精度配合的径向滑动、两道止推轴承，牙掌轴承表面堆焊，硬合金层，压轮轴承镶焊减磨合金后镀银。提高了承受能力和咬合能力。采用高精度金属密封，金属密封有一幅精心加工的金属密封环作为轴承轴向动密封，两个高弹性的橡胶功能圈分别位于鸭掌和牙轮密封区域内最为静密封。优化的密封压缩量确保了两个金属环密封表面始终保持良好接触。
1、牙掌
牙掌是牙轮钻头的主要零件。一只钻头是由三片牙掌组装焊接在一起的。上部有连接螺纹，以便与钻具连接，下部制成有一定倾斜角度的轴颈，与牙轮内孔组成轴承副。牙掌上有水孔流道，可以安装储油压力补偿装置。轴颈承受载荷，需要较高的耐磨性及硬度，同时基体内部又需要有足够的强度及耐冲击韧性。
2、切削结构
切削结构包括牙轮和牙齿。牙轮是一个其上装有（或铣出）牙齿的锥体，分单锥和复锥两种。单锥由主锥和背锥组成，单锥牙轮在井底的运动为纯滚动，适用于硬地层钻井。复锥由主锥、副锥和背锥三部分组成，这种牙轮在井底工作时除了滚动外，还能产生滑动，用于较软地层钻井。
3、轴承结构
牙轮钻头轴承由牙轮内腔、轴承跑道、牙掌轴颈、锁紧元件等组成。通常轴承副有大、中、小和止推四部分轴承组成。大、小轴承承受径向载荷，中轴承主要用来锁紧和定位，端部止推轴承则承受轴向载荷。根据轴承副的结构，钻头轴承一般分为滚动轴承和滑动轴承两大类，根据轴承的密封与否，又可分为密封和非密封。
4、储油密封压力补偿系统
该装置由轴承密封圈、储油囊、保护坏、压盖、丝堵、挡圈等零件组成
5、喷嘴结构
目前常用的喷嘴外形结构有标准型、保护盖型和微长喷嘴。最常用的为标准型和保护盖型。
三牙轮钻头的合理使用方法
1、使用尽可能长的牙齿，以取得较高的机械钻速，尤其是在浅沙和软的底层，长牙的钻进效率更为明显。
2、宁可有少量的牙齿折断，也不要选择短牙齿的钻头。
3、当不能多钢齿钻头施加足够的钻压以产生较好的经济效益是，应该选择更长的牙齿。
4、对易产生井斜的地层，宜选用无一周，无保径，齿多而短的钻头。
5、若所钻地层含有砂岩夹层事，应考虑用镶齿三牙轮钻头。
6、若发现钻头的外排齿严重而中间齿磨损较轻时，应改选带保径齿的钻头。
7、当牙齿磨损速率比轴承磨损速率低很多时，应选择一种较长牙齿，较好轴承设计或在使用中施加更大的钻压。
8、当轴承的磨损速率比牙齿的磨损速率低很多时，应选择一种较短的牙齿，较经济的轴承设计或在使用中涉假更小的钻压。
9、在前井段和软地层，应选用机械钻速较高的的钢齿钻头，而在深井段盒硬地段，则要首先考虑使用寿命长，进尺多的镶齿钻头，以获得最好的综合钻井效果。
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