[发明专利]具有套管部件钻出能力的钻地钻头、用于所述钻地钻头的切削元件以及所述钻地钻头的使用方法

权利要求书

1.一种在钻穿位于套管或衬管柱的远端处的至少一个部件之后钻进地层的钻头，所述钻头包括：

在其前端具有表面的钻头体；

布置在钻头体上的至少一种类型的第一多个切削元件，所述至少一种类型的切削元件均具有暴露度；

布置在钻头体上的至少另一不同类型的第二多个切削元件，所述至少另一不同类型的切削元件均具有与所述至少一种类型的紧邻切削元件的暴露度相比更大的暴露度。

2.如权利要求1所述的钻头，还包括在所述表面上延伸的多个大体径向延伸的刀翼，其中，所述至少一种类型的至少一个切削元件和所述至少另一不同类型的至少一个切削元件布置在每一刀翼上。

3.如权利要求2所述的钻头，其中，所述至少一种类型的多个切削元件和所述至少另一不同类型的多个切削元件布置在每一刀翼上。

4.如权利要求3所述的钻头，其中，所述至少一种类型的至少一部分切削元件与所述至少另一不同类型的切削元件相邻。

5.如权利要求4所述的钻头，其中，所述至少一种类型的至少一部分切削元件和紧邻的所述另一不同类型的切削元件定位在距钻头中线大体上相等的半径处。

6.如权利要求2所述的钻头，其中，所述第一和第二多个切削元件布置在形成于多个叶片上的凹窝内。

7.如权利要求6所述的钻头，其中，所述至少一种类型的切削元件包括超研磨切削元件，所述至少另一类型的切削元件包括研磨切削元件。

8.如权利要求7所述的钻头，其中，所述超研磨切削元件包括PDC切削元件，所述研磨切削元件包括碳化钨切削元件。

9.如权利要求1所述的钻头，其中，所述至少一种类型的切削元件包括超研磨切削元件，所述至少另一类型的切削元件包括研磨切削元件。

10.如权利要求9所述的钻头，其中，所述超研磨切削元件包括PDC切削元件，所述研磨切削元件包括碳化钨切削元件。

11.如权利要求1所述的钻头，其中，所述表面的外轮廓的中心部分构造为倒锥形并且由锥顶部分包围。

12.如权利要求11所述的钻头，其中，所述至少另一不同类型的多个切削元件中的至少大多数布置在中心部分内和锥顶部分上。

13.如权利要求1所述的钻头，其中，所述至少一个类型的切削元件选自PDC切削元件、热稳定金刚石切削元件和天然金刚石切削元件构成的组。

14.如权利要求1所述的钻头，其中，所述至少另一类型的切削元件选自碳化钨切削元件、另一金属碳化物切削元件和陶瓷组成的组。

15.如权利要求1所述的钻头，其中：

所述第二多个切削元件构造为首先接合并钻穿选定区域；并且

所述第一多个切削元件构造为接合并钻穿随后由钻头遇到的区域。

16.如权利要求15所述的钻头，其中，所述第二多个切削元件中的每一个包括碳化钨切削元件，所述第一多个切削元件中的每一个包括PDC切削元件。

17.如权利要求1所述的钻头，其中，所述第二多个切削元件以前倾角、中间(大约0°)倾角或最多大约25°的后倾角定位。

18.如权利要求1所述的钻头，其中，所述第二多个切削元件中的至少一部分包括切削刃区域，该区域由从切削元件的侧面通向终止于切削面的偏移倒角的环形平面界定。

19.如权利要求1所述的钻头，其中，所述一种类型的至少一个切削元件和所述至少另一不同类型的至少一个切削元件共同布置在单一结构中并布置在钻头体上的单一凹窝内。

20.如权利要求1所述的钻头，其中，所述至少另一不同类型的至少一部分切削元件包括：

由研磨材料制成并包括切削面的主体，所述切削面具有多个切削刃。

21.如权利要求20所述的钻头，其中，所述切削面进一步配置有台阶、扇形凹口和齿中的至少一个，多个切削刃中的至少一部分包括在位于界定所述台阶、扇形凹口或齿的切削面上的主体的相邻表面之间的尖部。