三牙轮钻头

三牙轮钻头的工作原理
　　三牙轮钻头的工作原理与刮刀钻头基本相同，在钻压和扭矩的作用下，复合片吃入地层充分利用复合片的极硬、耐磨、自锐的特点，犁削和剪切地层破碎岩石。使用金刚石钻头机械钻速提高，建井周期缩短，钻井成本降；使用金刚石钻头钻压较使用牙轮钻头钻压小、钻具扭矩大大减少，降了钻具事故发生率。
　　三牙轮钻头的分类
　　1、轴承类型：滚动轴承和滑动轴承
　　2、密封类型：橡胶密封和金属密封
　　3、按牙齿的固定方式分为：镶齿（硬质合金齿）三牙轮钻头和铣齿（钢齿）三牙轮钻头

牙轮钻头与PDC钻头的角色转换
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据美国《油气杂志》介绍，纵观整个钻井历史，人们一直把"重金属"置于钻井工具的前缘，将其作为切削元件用以磨碎、破碎或凿碎地层岩石。初，大多数油井都是采用冲击钻井方式，在１９世纪和２０世纪，钢材技术的导致了能够在软岩层中快速钻进的旋转式钻头的出现。

即使是在软岩层中，钢材也会快速磨损，所以在钻头上要经常镶以碳化钨齿或整体覆盖碳化钨外层。此类碳化钨材料比钢材更脆，但具有更强的抗冲蚀能力。在美国休斯公司于１９０９年早发明了转动牙轮钻头之后，人们在硬面敷焊方面取得了一些重大的发展，导致开放式轴承钻头的使用寿命大为延长。然后又于１９５１年出现了代"Ｏ"形圈和润滑脂密封轴承碳化钨镶齿钻头，再后来又出现了滑动轴承钻头。在这段时期，牙轮钻头是钻井界的必选工具。

金刚石作为新兴切削元件应运而生

作为人类所知的硬的材料，金刚石的硬度是钢材的１０倍；而与硬质合金相比，金刚石的硬度是碳化钨硬质合金的２倍，耐磨性是硬质合金的１０倍；金刚石的抗压强度是花岗岩的２０倍。所以，在油田钻井作业中使用金刚石已成为不可逆转的趋势。

１９１０年，在地质学家将自然金刚石用于钻井作业后，一种新型切削元件便诞生了。空心的取心钻头被用于钻出圆形井筒并取出岩柱以作分析，这种方法以前多用于矿物勘探作业。在这种用途中，将金刚石用作钻井切削元件应运而生。此后的几年中，人们明显地看到，金刚石钻井技术为油田作业带来了很大的发展潜力。

２０世纪７０年代早期，当美国ＧＥ公司开发出一种制造人造金刚石的工艺后，金刚石技术的发展达到了一个重要的里程碑。被制成圆形薄层的石墨碳片和钴片交替地叠放在一个承受着高温高压的小罐内，通过压机中高温高压的作用，使这两种材料熔合以形成金刚石与金刚石间的粘结，生产出聚晶金刚石（ＰＤＣ）切削元件。这种产品被迅速以"固定切削齿"钻头的形式用于油田钻井作业中。ＰＤＣ产品为金刚石钻头开辟了一个的应用领域。目前，这方面的材料、结构和制造工艺都还在进行着精益求精和完善。