[发明专利]用于钻取井筒以及地下压裂的钻头

权利要求书

1.一种钻地钻头40，包括：

主体54；

连接件，其能够选择性地附接到钻柱26；

腔室64，其位于主体54中且与所述钻柱26的内部选择性地流体连通；

出口喷嘴46，其在所述主体54的外表面上具有排放口并且与所述腔室64选择性地连通；

压裂口52，其在所述主体54的外表面上具有排放口并且与所述腔室64选择性地连通；以及

其特征在于，

所述腔室64中的阀组件62能够选择性地从将所述压裂口52与腔室64之间的流体连通阻断的钻井位置移动到将所述出口喷嘴46与腔室64之间的流体连通阻断的压裂位置。

2.如权利要求1所述的钻头40，其特征在于，所述阀组件62包括套管66、安装在所述套管66中的细长柱塞70以及所述套管66中的孔68。

3.如权利要求2所述的钻头40，其特征在于，当所述阀组件62处于所述钻井位置时，所述套管66的实心部分设置为与所述腔室64与所述压裂口52之间的接口邻近，从而阻断所述腔室64与压裂口之间的流体连通。

4.如权利要求2或3所述的钻头40，其特征在于，当所述阀组件62处于所述压裂位置时，所述孔68与所述压裂口52对准并且所述柱塞70的端部密封所述出口喷嘴46与所述腔室64之间的接口。

5.如权利要求2-4中任一项所述的钻头40，其特征在于，通过使指定量的流体流经所述钻柱26且进入所述钻头40，所述阀组件62能够从所述钻井位置移动到所述压裂位置。

6.如权利要求2-5中任一项所述的钻头40，其特征还在于，在所述腔室64中位于所述套管66的端部处的弹簧74用于使所述阀组件62从所述压裂位置移动到所述钻井位置。

7.如权利要求2-6中任一项所述的钻头40，其特征在于，所述柱塞是大致柱形的并且借助腹板部件80与所述套管66同轴地连接，所述腹板部件80在所述柱塞与所述套管66之间沿径向延伸。

8.如权利要求1-7中任一项所述的钻头40，其特征还在于，能够选择性扩张的封隔器82，所述封隔器82设置在所述主体54上，使得当所述封隔器82与所述钻柱26中的增压流体连通时，所述封隔器82沿径向向外扩张而与井筒22的内表面密封接触。

9.如权利要求1-8中任一项所述的钻头40，其特征还在于：刮板42和滑动刮板56，刮板42固定到所述主体54的外表面上，具有与所述主体54的轴线大致平行地设置以在相邻刮板42之间限定通道58的细长侧部；滑动刮板56位于所述主体54的外表面上，并且能够选择性地移入移出所述通道58。

10.如权利要求9所述的钻头40，其特征在于，所述滑动刮板56借助连杆机构78连接到所述套管66，所述连杆机构78延伸贯穿所述主体54中的槽。

11.一种钻地钻头40，包括：

主体54，其具有与钻柱26选择性附接的连接件；

腔室64，其位于所述主体54中且与所述钻柱26中的环隙连通；

排放喷嘴，其位于所述主体54上且与所述腔室64选择性地连通；以及

其特征在于，

密封元件，其位于所述主体54上，当所述钻头40设置在井筒中时，所述密封元件选择性地沿径向向外扩张而与所述井筒22的壁的内表面密封接合。

12.如权利要求11所述的钻头40，其特征在于，所述密封元件包括封隔器82，所述封隔器被来自所述钻柱26的所述环隙的流体填充而沿径向向外扩张。

13.如权利要求11或12所述的钻头40，其特征还在于，阀组件62，所述阀组件62设置在所述腔室64中且用于提供所述腔室64与所述排放喷嘴之间的连通。

14.如权利要求13所述的钻头40，其特征在于，所述排放喷嘴包括压裂口52，并且所述阀组件62包括套管66，所述套管具有沿径向形成的孔68并且能够从阻断位置移动到连通位置，在所述阻断位置，所述套管66的实心部分与所述压裂口52和腔室64之间的接口邻近以阻断所述腔室64与压裂口52之间的连通，在所述连通位置，所述孔68与所述接口对准以使所述压裂口52通过所述孔68而与所述腔室64连通。