以牙轮钻头的结构为依据,可以将其分为水眼、轴承、巴掌、牙轮以及钻头体这五个部分.如果是密封喷射式的牙轮钻头,在一般情况下还包括储油补偿系统这一部分.螺纹一般会在牙轮钻头的上部,钻柱与螺纹进行相互连接,钻头下部会存在牙轮,其上带有三个巴掌,牙轮轴上装上牙轮,牙轮轴与各个牙轮之间装有轴承,牙轮会通过其自身所带的切削齿进行破碎岩石工作.钻井液的通道就是钻头的水眼.在进行石油钻井工作的过程中,通过钻进过程中的横向剪切作用、纵向振动作用,牙轮钻头会实现破碎岩石的目的,从而能够提升钻井速度.在选择牙轮钻头当做石油钻井工具时,需要按照钻井设备的实际情况、地层的实际条件以及相邻油井的地质资料、地层资料来进行牙轮钻头的选型.在进行选择时,需要考虑的问题主要有以下几点:
首先,应考虑钻井地层中的软硬交错情况是否存在;其次,应考虑在石油钻井工作中是否需要防斜钻进、曲线作业;
再次,应考虑同一油井中的不同钻进井段的实际深浅情况;
然后,应考虑钻井地质、地层的可研磨性以及软硬程度 .

从镶齿三牙轮钻头厂商和研究机构在镶齿三牙轮钻头保径结构研究应用动态可以看出,人们逐渐认识到保径结构对钻头机械钻速和寿命有较大影响,尤其在定向井和水平井应用的钻头影响较大,研究开发的新型钻头保径结构在镶齿三牙轮钻头应用中取得了好的效果.镶齿三牙轮钻头保径结构从被动保径发展到主动保径,保径材料从低耐磨材料发展到高耐磨的复合材料,钻头保径结构和材料的改进大大提高了钻头性能,进一步提高了钻头的机械钻速和寿命.国内外在保径结构及材料研究方面有相应差距,国内相关钻头研究机构和厂商应进一步加强对保径结构及材料的研究,尤其注重在钻头中研究应用一些主动保径结构,进一步提高国产镶齿三牙轮钻头性能,为钻井用户提供适应钻井新工艺的高速钻头.

镶齿三牙轮钻头作为一种钻削岩层的工具已被广泛应用,钻头性能的显著改进直接降低钻井成本,尤其是近十年进步较快.使用寿命和钻速两个性能指标,它们之后确定钻头影响钻井成本的程度.提高钻头的机械钻速和使用寿命是降低钻井成本的有效途径,有资料证实,钻速的改进比钻头寿命的改进对降低钻井成本的影响较大,其中钻头切削结构的改进是提高钻头的机械钻速较直接的方法.很长时间以来,人们对切削结构的改进主要集中于主切削齿结构,例如在硬质合金齿结构方面,人们先后发明了楔形齿、勺形齿、偏顶勺形齿、等磨损齿等等.人们逐渐认识到保径结构也对钻头机械钻速和寿命有较大影响,尤其在大斜度井和水平井应用的钻头要求具有合理的保径结构,许多新型保径结构被研究开发出来并应用到镶齿三牙轮钻头上取得了良好的效果.此外,通过不断的创新的镶齿三牙轮钻头在钻头某一煤层的过程中,在此同时为很大段煤层的钻进稳定性问题提供了充分的保证.