[发明专利]具有带凹形芯切削器的芯容座的固定切削器钻头

权利要求书

1.一种钻头，包括：

柄部，所述柄部具有螺纹联接，所述螺纹连接形成在所述柄部的上端处；

钻头主体，所述钻头主体安装到所述柄部的下端并具有增压室；

保径部，所述保径部形成所述钻头的外部；以及

切削面，所述切削面形成所述钻头的下端并包括：

芯容座，所述芯容座形成在所述切削面的中心处，可操作用以接纳土壤芯，并且包括：

凹形芯切削器，所述凹形芯切削器安装到所述钻头主体的底部；以及

芯端口，所述芯端口从所述增压室延伸穿过所述钻头主体的底部并可操作用以将钻井液排出到所述土壤芯和芯切削器上；

多个刀片，所述多个刀片从所述钻头主体的底部突出并从所述芯容座的外周延伸到所述保径部；以及

多个前切削器，所述前切削器沿每个刀片安装。

2.如权利要求1所述的钻头，其中，所述前切削器中的最里面一个定位成使得所述土壤芯的直径在从所述钻头的外径的4％至17％的范围内。

3.如前述权利要求中的任一项所述的钻头，其中，所述凹形芯切削器与在所述土壤芯的直径的四分之一和一半之间的范围内的所述土壤芯的直径的一部分重叠。

4.如前述权利要求中的任一项所述的钻头，其中，所述凹形芯切削器相对于所述钻头的中心线倾斜，倾斜角度在十度和五十度之间的范围内。

5.如前述权利要求中的任一项所述的钻头，其中，所述凹形芯切削器的直径在所述芯的直径的一半和二分之三之间的范围内。

6.如前述权利要求中的任一项所述的钻头，其中，所述凹形芯切削器的底部相对于所述刀片的中线稍稍凹进去。

7.如前述权利要求中的任一项所述的钻头，其中，所述凹形的深度在所述凹形芯切削器的直径的4％和18％之间的范围内。

8.如前述权利要求中的任一项所述的钻头，其中，所述钻头仅包括一个凹形芯切削器。

9.如权利要求1-7中的任一项所述的钻头，其中：

所述芯切削器为第一芯切削器，并且

所述钻头进一步包括第二凹形芯切削器，所述第二凹形芯切削器安装到所述钻头主体的底部。

10.如权利要求9所述的钻头，其中，所述芯切削器绕所述芯容座以在三十度和一百八十度之间的范围内的角度彼此间隔开。

11.如权利要求9所述的钻头，其中：

所述第一芯切削器是内芯切削器，

所述第二芯切削器是外芯切削器，

每个芯切削器的底部均可以相对于所述刀片的底部稍稍凹进去，

所述外芯切削器以一高度从所述钻头主体的底部延伸，所述高度大于所述内芯切削器从所钻头主体的底部延伸的高度，并且

所述外芯切削器的切削台与所述土壤芯的外部重叠，而所述内芯切削器的切削台与所述土壤芯的内部重叠，使得所述芯切削器能够操作用以在两段中切削所述土壤芯。

12.如权利要求1-7和9-11中的任一项所述的钻头，其中：

所述钻头具有至少三个刀片，并且

所述钻头具有大于或等于所述刀片的数目的多个凹形切削器。

13.如前述权利要求中的任一项所述的钻头，其中，所述钻头主体由陶瓷和/或被金属粘合剂渗透的金属陶瓷粉末制成。

14.如前述权利要求中的任一项所述的钻头，其中：

所述刀片的下刀尖用超硬材料浸渍，并且

所述钻头进一步包括一个或多个超硬磨损元件，所述一个或多个超硬磨损元件安装到与其内端相邻的每个刀片的底部。

15.一种使用如前述权利要求中的任一项所述的钻头来钻井眼的方法，包括：

将所述钻头连接到管柱的底部，从而形成钻柱；

将所述钻柱下降到所述井眼中，直到所述钻头紧邻所述井眼的底部为止；

旋转所述钻头并通过所述钻柱注入钻井液；以及

在所述钻头上施加重量，

其中，所述凹形芯切削器利用剪切力和横向力两者平滑地破碎所述土壤芯，以将所述土壤芯破裂开并使之破碎。