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1.
牙轮钻进，牙轮钻头破岩 -
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牙轮钻头破岩，牙轮钻头的孔底碎岩过程主要有以下几种作用：牙轮钻头的纵向振动及对地层的冲击、压碎作用；静载压入碎岩；冲击动载碎岩；牙齿对地层的剪切作用；超顶引起的滑动；复锥引起的滑动；移轴引起的滑动。
牙轮钻进，是利用牙轮钻头在井底回转，使钻头上的牙轮在井底滚动，以滚动冲击和压碎剪切方式破碎岩石的一种钻进方法。
牙轮钻进一般是不取心的全面钻进，广泛应用于油气钻井和大口径施工钻进，适用于Ⅰ～Ⅻ级的岩石，在Ⅵ～Ⅹ级的岩石中效果最好。
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2.
牙轮的自转与公转 -
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牙轮的自转与公转：
1、牙轮的公转：钻头绕钻柱轴线顺时针方向旋转时，带动牙轮也绕钻头轴线作旋转运动，这种运动称为“公转”。
2、牙轮的自转：在牙轮随钻柱公转的同时，由于与地层间的相互作用，牙轮还绕自身轴线作反时针方向旋转，这种旋转称为“自转”。在孔底无滑动的情况下，牙轮自转速度与钻头旋转速度之比等于钻头直径与牙轮直径之比。
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3.
牙轮钻头振动冲击压碎 -
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牙轮钻头的纵向振动及对地层的冲击、压碎作用：牙轮钻头钻进是冲击动载与静载压入一起形成了钻头对地层的冲击、压碎作用。
1、静载压入碎岩钻进时，钻头上的钻压经牙齿作用在岩石上，这是静载尖楔压头压入碎岩的过程。
2、冲击动载碎岩由于牙轮的滚动，牙轮齿与孔底岩石呈单齿、双齿交替接触。单齿接触孔底时，牙轮中心处于高点；双齿接触时牙轮中心处于低点。牙轮在滚动过程中，牙轮中心的位置不断上下交替，使钻头沿轴向作上下往返运动，产生钻头的纵向振动。实际钻进中，由于钻头在孔底的纵向振动，使钻杆柱不断压缩与伸张，加之孔底的不平，在牙轮滚振的基础上还叠加了振幅较大的低频振动，对地层产生冲击作用破碎岩石。
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4.
牙齿剪切作用 -
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牙齿对地层的剪切作用：剪切作用主要是由于牙轮在滚动的同时还伴有牙齿对孔底的滑动而产生的，产生滑动的原因在于牙轮的超顶、复锥和移轴三种结构。
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