由石油鉆桿的工作環(huán)境及受力情況分析，鉆桿的主要失效形式有斷裂、塑性變形（如彎曲）、絲扣嚴(yán)重磨損等。其中以斷裂這種失效形式為嚴(yán)重。這種失效形式表現(xiàn)為當(dāng)鉆桿頭部的軸肩處承受較大的扭轉(zhuǎn)作用及沖擊力作用時，鉆桿便會在此處發(fā)生斷裂。斷裂發(fā)生后，三牙鉆頭由于和外界失去了連接，只能留在地層而無法取出，而三牙鉆頭的造價又相當(dāng)昂貴，這樣就會給客戶帶來相當(dāng)大的損失。

出現(xiàn)斷裂的原因往往是由于鉆桿頭部軸肩處與管體相連接的地方硬度較高，塑性和韌性較差。通過金相組織的分析，這一部分的回火索氏體組織（淬火 高溫回火得到的組織）的晶粒度等級通常不在要求的等級范圍之間，這種情況的產(chǎn)生與淬火過程有著極大的聯(lián)系。

除斷裂外，還有就是彎曲。即鉆桿的桿體部分發(fā)生塑性變形。當(dāng)管體彎曲的弧度較大，超過管體的彈性極限時，管體則發(fā)生塑性變形。

鉆桿發(fā)生塑性變形對客戶的影響較小，沒有斷裂產(chǎn)生的影響嚴(yán)重，只需要經(jīng)過校直，即可以使鉆桿恢復(fù)，然后再次重新投入使用，之所以會發(fā)生塑性變形，這也跟鉆桿的淬火調(diào)質(zhì)處理有著密切的關(guān)系。若調(diào)質(zhì)的鉆桿硬度較低，組織中回火索氏體組織較少或索氏體晶粒較為粗大，層片間距較大，則鉆桿的塑性，韌性就差，那么出現(xiàn)彎曲也就在所難免了。

地質(zhì)非開挖鉆桿通常在內(nèi)外全是鉆井液的長井眼里作業(yè)，一般承受彎、扭、壓和液力等載荷。地質(zhì)鉆桿經(jīng)過很多次得彎曲，容易產(chǎn)生疲勞裂紋。在作業(yè)時鉆桿所承受的扭轉(zhuǎn)、拉伸和彎曲應(yīng)力所導(dǎo)致的復(fù)合應(yīng)力較大地質(zhì)，地質(zhì)鉆桿是怎么連接的尤其是在較大位移定向的井和水平井里面扭矩很大。