[发明专利]用于在大地地层中钻孔的钻孔系统和混合型钻头及其相关方法

摘要

公开了钻头以及与其相关的方法。在实施例中，所述钻头包括具有多个腿部的主体，每个腿部具有包括前缘表面和后缘表面的下段。多个锥形刀具中的每一个以可旋转方式安装至腿部中一个的下段，每个锥形刀具具有锥体轴线，并且包括绕锥体轴线布置的第一多个切削元件，以便当主体绕钻头轴线旋转时，所述第一多个切削元件均剪切地层。

主权项

1.一种用于在大地地层中钻出钻孔的钻头，所述钻头包括：钻头主体，所述钻头主体具有钻头轴线、第一端和第二端，所述第一端被构造成联接到钻柱的下端，所述第二端被构造成与大地地层接合，其中所述钻头主体包括绕所述钻头轴线周向地布置的多个腿部，其中每个腿部具有从所述钻头主体的所述第二端轴向地延伸的下段，并且其中每个下段都具有相对于钻头绕所述钻头轴线旋转的切削方向的前缘表面以及相对于所述切削方向的后缘表面；多个滚动锥形刀具，其中每个滚动锥形刀具被以可旋转方式安装至所述腿部中的一个腿部的所述下段，并且沿相应的腿部的所述前缘表面设置，其中每个锥形刀具具有锥体旋转轴线，所述锥体旋转轴线与所述钻头轴线径向间隔开，并且基本垂直于包含所述钻头轴线的平面；多个固定叶片，其中每个固定叶片从所述腿部中的相应的一个腿部的所述下段径向向外延伸，其中每个固定叶片具有周向地布置在相应的腿部的所述前缘表面和所述后缘表面之间的径向外部的面向地层表面；其中每个锥形刀具包括沿着绕相应的所述锥体旋转轴线延伸的第一周向行布置的第一多个切削元件，其中所述第一多个切削元件中的每一个包括平坦切削面，所述平坦切削面被构造成当所述钻头主体绕所述钻头轴线在所述切削方向上旋转时与大地地层接合并且剪切大地地层；以及第二多个切削元件，所述第二多个切削元件被安装至每个固定叶片的所述面向地层表面，并且被构造成当所述钻头主体绕所述钻头轴线在所述切削方向上旋转时与地层接合并且剪切地层。