牙輪鉆頭的破碎及射流的沖蝕作用
牙輪鉆頭在進行鉆壓以及轉柱旋繞的效果之下，牙齒在壓碎之后并且還吃入了巖石，還同一時間出現了一定的滑動而剪切巖石。在其處在井底滾動的時候，其上面的牙齒會依次的沖擊以及壓入到地層，這個效果能夠把井底巖石壓碎一部分，同一時間依靠其的 滑動使得具備的剪切的效果減弱牙齒之間剩余的另一些的巖石，使得在井底的巖石破碎，井眼得以延伸。
其縱向振蕩出現的沖擊力以及靜壓力全部導致牙齒在對土地出現的沖擊以及壓碎的效果，形成體積破碎坑。
一、牙輪鉆頭的破碎作用
其牙齒上的徑向以及切向的移動使得對井下出現了剪切的效果，碎裂齒間巖石。
二、牙輪鉆頭的射流的沖蝕作用
通過噴嘴噴出快速的射流對井下的巖石出現沖擊的效果，輔佐碎裂巖石。
地層的巖性和軟硬不同，巖石破碎機理不同，造成牙輪鉆頭失效的形式也各異。我國各油田鉆井中常見的地層巖性，其巖石物理機械性質均有測定。根據現場收集的 地層巖性及每米巖性鉆時記實，進行地層巖石的硬度、塑性、脆性、研磨性和可鉆性分析，對照牙輪鉆頭的失效形式，確認牙輪鉆頭選型及使用是否公道。
在地殼中處于不同位置的巖石，其巖石的機械性質變化很大。埋藏較深的巖石，處于多向壓縮應力狀態，使巖石孔隙減小，強度增加。上部井段一般巖石膠結松散、 質軟，牙輪鉆頭轉速高、鉆壓低。下部井段一般巖石質硬、研磨性大，牙輪鉆頭轉速低、鉆壓高、使用時間長。根據收集的井段位置及每米巖性鉆時記實，分析地層 巖石的硬度、塑性、脆性、研磨性和可鉆性特點，對照牙輪鉆頭的失效形式，確認牙輪鉆頭選型及使用是否公道。
