[发明专利]用于控制钻头扭矩的钻头装置

权利要求书

1.一种用于在地下地层中钻探井眼的钻头，所述钻头包括：

多个切刀，所述多个切刀设置在所述钻头的接触面处，所述切刀中的每一个具有切削面，所述切削面被布置成当所述钻头在钻探所述井眼期间围绕穿过所述接触面的旋转轴线旋转时切入所述地层中，

其中位于所述钻头的量具部分内的切刀中的至少一个被机械加工以形成大致平坦表面，所述大致平坦表面与所述切刀的所述切削面相交并且限定所述切刀的所述切削面的切削刃。

2.根据权利要求1所述的钻头，其中具有所述大致平坦表面的至少一个切刀位于所述接触面的中央区域中、邻近所述轴线穿过所述接触面的位置。

3.根据权利要求1或2所述的钻头，其中所述钻头包括钻头体，所述钻头体具有被布置成围绕所述旋转轴线旋转的一个或多个刀片，所述多个切刀被设置在所述一个或多个刀片上。

4.根据权利要求3所述的钻头，其中所述一个或多个刀片的肩部从所述钻头的所述径向最外侧量具部分沿所述轴线的方向向前延伸，从而限定所述一个或多个刀片的最向前的鼻部，其中内锥形部分从所述鼻部向后延伸。

5.根据权利要求4所述的钻头，其中具有所述大致平坦表面的所述至少一个切刀位于至少所述内锥形部分中。

6.根据权利要求5所述的方法，其中在至少一个所述刀片的至少鼻部或肩部中的切刀中的至少一个或多个也被机械加工以形成大致平坦表面，所述大致平坦表面限定所述一个或多个切刀的所述切削面的切削刃。

7.根据前述权利要求中任一项所述的钻头，其中具有所述大致平坦表面的所述至少一个切刀安装在所述钻头上，其中所述大致平坦表面大致朝向沿所述旋转轴线的前向钻探方向。

8.根据前述权利要求中任一项所述的钻头，其中具有所述大致平坦表面的所述至少一个切刀安装在所述钻头上，其中所述大致平坦表面与所述钻头的所述接触面大致平行。

9.根据前述权利要求中任一项所述的钻头，其中所述至少一个切刀的所述大致平坦表面局部地限定所述钻头的所述接触面。

10.根据前述权利要求中任一项所述的钻头，其中所述钻头的所述接触面是所述钻头的表面的一部分，所述部分在正被钻探的井眼的未钻探底表面处与所述地下地层的岩石面接触。

11.根据前述权利要求中任一项所述的钻头，其中每个所述至少一个切刀的所述大致平坦表面被布置成充当用于控制在钻探期间所述切刀在地下岩石地层中的切削深度的支承表面。

12.根据前述权利要求中任一项所述的钻头，其中所述至少一个切刀包括两个或更多个切刀，每个切刀被机械加工以具有相应的大致平坦表面，所述大致平坦表面与所述切刀的所述切削面相交并且限定所述两个或更多个切刀的所述切削面的所述切削刃。

13.根据权利要求12所述的钻头，其中所述两个或更多个切刀的所述大致平坦表面被布置成协作来充当用于控制在钻探期间那些切刀在地下岩石地层中的切削深度的支承表面。

14.根据权利要求12或13所述的钻头，其中所述两个或更多个切刀的所述大致平坦表面相对于所述两个或更多个切刀的相应切削面以不同的倾斜角度形成。

15.根据权利要求12、13或14所述的钻头，其中所述两个或更多个切刀的所述大致平坦表面具有不同的表面积。

16.根据权利要求12、13、14或15所述的钻头，其中具有所述大致平坦表面的所述两个或更多个切刀设置在所述钻头的所述接触表面处，以便在所述钻头在钻探期间旋转时，所述切刀的所述相应切削面在正被钻探的井眼的未钻探底表面处、以相对于每个切刀的切削方向的不同倾斜角度与所述地下地层的岩石面接合。

17.根据前述权利要求中任一项所述的钻头，其中所述机械加工的大致平坦表面是通过从切刀磨削或切削材料形成的，所述切刀选自由以下各项组成的组：PDC切刀、TSP切刀、以及其它超研磨切刀。

18.根据前述权利要求中任一项所述的钻头，其中所述多个切刀中的至少一个另外的切刀位于所述接触面的所述量具部分内并且形成为不具有限定所述切刀的所述切削面的所述切削刃的机械加工的大致平坦表面。