随着国际能源储备的不断消耗,可持续无污染的高温地热能发展迅速,对于开采高温地热能的技术要求在逐步提高。高温地热井的开采有别于常规油气,其地质环境较为恶劣,多火成岩等耐磨岩层,地层漏失严重,井底温度达到200℃以上,从而导致三牙轮钻头掉齿现象非常严重,严重影响了钻井效率。高温地热井中出现的钻头掉齿问题,其机理与普通油气钻井钻头明显不同。通常用以检验牙轮固齿强度的轴力压出法不仅不能满足高温环境下牙齿镶固强度评价的需要,也不能满足掉齿机理研究的需要。为此本文从理论分析基础上提出了新的牙齿镶固能力实验测试方法,并用这种方法开展了模拟高温环境的固齿能力检测实验,通过实验数据的分析,对高温地热井牙轮钻头掉齿现象的机理有了新的认识。主要研究工作包括：(1)针对高温地热井独特钻井工艺分析常规固齿技术应用于高温地热井牙轮中的不足,开展高温地热井牙轮掉齿原因分析；(2)对牙齿镶固强度进行理论计算,其中包括防止牙齿脱落的理论分析、孔壁应力分析和孔口应力分析,完成各因素影响的有限元仿真分析；(3)开展了高温条件下镶固牙轮牙轮钻头牙齿固齿能力实验测试方法研究,设计了高温地热井牙轮钻头牙齿镶固实验,开展温度、过盈量、牙齿直径、齿距等因素对牙齿镶固强度影响的实验研究,.寻找各因素对牙齿镶固强度的影响规律；(4)结合理论分析与实验研究总结高温地热井牙轮钻头掉齿原因,建立系统的牙轮钻头牙齿镶固强度分析方法,并给出高温地热井牙轮钻头牙齿镶固方法及建议。研究表明肯尼亚高温地热井牙轮钻头掉齿主要原因为：(1)牙轮钻头长时间工作于高温环境下会导致牙轮壳体材料强度；(2)高温会导致牙齿与壳体间因热膨胀系数的差异而降低有效过盈量,使紧固力下降；(3)地层漏失严重,循环介质的井眼净化作用不佳,导致井底沉砂严重,造成牙轮被埋,钻头表面无法得到冷却,也增加了岩屑对牙轮壳体的磨损；(4)地层均质性差导致钻牙轮牙齿的动载荷增加,在一定程度上促成了掉齿现象的发生。