各齿形牙轮钻头与各地层之间的关系如下：
1、地层岩性
地层的岩性和软硬不同，岩石破碎机理不同，造成牙轮钻头失效的形式也各异。我国各钻井中常见的地层岩性，其岩石物理机械性质均有测定。根据现场收集的地层岩性，进行地层岩石的硬度、塑性、脆性、研磨性和可钻性分析，对照牙轮钻头的失效形式，确认牙轮钻头选型及使用是否公道。
2、井段位置
在地壳中处于不同位置的岩石，其岩石的机械性质变化很大。埋藏较深的岩石，处于多向压缩应力状态，使岩石孔隙减小，强度增加。上部井段一般岩石胶结松散、质软，牙轮钻头转速高、钻压低。下部井段一般岩石质硬、研磨性大，牙轮钻头转速低、钻压高、使用时间长。根据收集的井段位置及每米岩性钻时记实，分析地层岩石的硬度、塑性、脆性、研磨性和可钻性特点，对照牙轮钻头的失效形式，确认牙轮钻头选型及使用是否公道。
3、井身结构
不同的井身结构，对牙轮钻头的尺寸、型号和使用等均有特殊要求。如造斜牙轮钻头一般要求带修边齿或保径结构，使用要求高转速、低钻压等。收集井身结构及牙轮钻头选型、使用参数等资料，根据牙轮钻头失效的形式，确认牙轮钻头选型及使用是否公道。
4、钻井参数
钻压和转速的确定，既决定着牙轮钻头破碎岩石的效率，又影响到牙轮钻头牙齿、轴承的磨损。浅井、软地层，牙轮钻头以剪切作用为主，一般采用高转速、低钻压。中硬地层，牙轮钻头产生剪切、冲击、压碎综合作用，一般采用中等转速和中、高钻压。深井、硬地层，牙轮钻头以压碎、冲击为主，一般采用较高钻压、低转速。钻井参数的公道选择，很大程度上决定了牙轮钻头的失效形式。分析所用钻井参数及其变化，根据牙轮钻头失效形式确定使用的公道性。