厚度在500m以上的自流井组，泥页岩，砂岩互层，砂泥岩致密，硬度高，须家河段为泥岩夹石英砂岩，硅质胶结，岩石硬度达7级；二叠系阳新统地层岩石可钻性级值为4.7～7.5，岩石软硬变化大，因高围压作用，二叠系灰岩硬度高出三叠系3倍以上，且央带燧石结核，煤及黄铁矿
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。