[发明专利]中心具有反向旋转切削器的混合钻头

权利要求书

1.一种用于穿过地质地层形成井筒的钻头，所述钻头包括：

连接器，所述连接器被配置用来连接至钻柱，

钻头主体，所述钻头主体耦合至所述连接器并且限定纵向地延伸穿过所述钻头主体的钻头主体旋转轴；

位于外围的固定切削结构，所述固定切削结构在所述钻头主体上并且在其上包括至少一个固定切削元件以用于随所述钻头主体围绕所述钻头主体旋转轴旋转；以及

位于中心的反向旋转切削结构，所述反向旋转切削结构包括围绕大体上垂直于所述钻头主体旋转轴的相应滚子轴安装的两个反向旋转切削构件。

2.如权利要求1所述的钻头，其中所述位于中心的反向旋转切削结构包括跨越其前方末端的大体球形的轮廓。

3.如权利要求1所述的钻头，其中所述相应滚子轴对准，使得所述两个反向旋转切削构件可围绕大体上垂直于所述钻头主体旋转轴延伸的共同滚子轴旋转。

4.如权利要求3所述的钻头，其中所述两个反向旋转切削构件延伸至所述钻头主体旋转轴的相对的径向侧。

5.如权利要求1所述的钻头，其中所述相应滚子轴彼此偏移，使得所述两个反向旋转切削构件可围绕大体上垂直于所述钻头主体旋转轴延伸的不同轴旋转。

6.如权利要求5所述的钻头，其中所述相应滚子轴沿着所述钻头主体旋转轴彼此轴向地偏移。

7.如权利要求1所述的钻头，其中所述位于中心的反向旋转切削结构在其上包括耦合器以用于将所述位于中心的反向旋转切削结构耦合至所述钻头主体中限定的中心孔隙中。

8.如权利要求7所述的钻头，其中所述耦合器包括第一螺纹表面，所述第一螺纹表面用于啮合所述中心孔隙中限定的相应的第二螺纹表面。

9.如权利要求1所述的钻头，其中所述位于中心的反向旋转切削结构包括将所述两个反向旋转切削构件支撑在其上的轴杆。

10.如权利要求1所述的钻头，其中所述位于外围的固定切削结构包括围绕位于中心的反向旋转切削结构周向地间隔开的多个切削刀片。

11.如权利要求1所述的钻头，其中所述位于外围的固定切削结构包括多个径向和轴向分布的固定切削元件，并且其中所述位于中心的反向旋转切削结构的前方末端安置在径向上最内部的固定切削元件的前方轴向侧上。

12.如权利要求11所述的钻头，其中所述位于中心的反向旋转切削结构的所述前方末端安置在轴向上最前方的固定切削元件的后方轴向侧上。

13.一种用于穿过地质地层形成井筒的钻头，所述钻头包括：

连接器，所述连接器被配置用来连接至钻柱中，

钻头主体，所述钻头主体耦合至所述连接器并且限定纵向地延伸穿过所述钻头主体的钻头主体旋转轴；

固定切削结构，所述固定切削结构限定在所述钻头主体上并且在其上包括至少一个固定切削元件以用于随所述钻头主体围绕所述旋转轴旋转；以及

旋转切削结构，所述旋转切削结构包括与所述钻头主体旋转轴径向地偏移的至少一个旋转切削构件，所述旋转切削构件安装在大体上垂直于所述钻头主体旋转轴的滚子轴上。

14.如权利要求13所述的钻头，其中所述固定切削结构的所述至少一个固定切削元件包括在所述反向旋转切削结构的径向外侧彼此周向地间隔开的多个固定切削元件。

15.如权利要求14所述的钻头，其中所述旋转切削结构在所述多个固定切削元件内从所述钻头主体中限定的中心孔隙径向地突出。

16.如权利要求13所述的钻头，其中所述至少一个旋转切削构件包括被安装以延伸至所述钻头主体旋转轴的相对的径向侧的两个反向旋转切削构件。

17.如权利要求16所述的钻头，其中所述两个反向旋转切削构件各自具有大体半球形的轮廓。

18.如权利要求17所述的钻头，其中所述两个反向旋转切削构件相对于彼此定向以限定跨越所述旋转切削结构的前方末端的大体球形的轮廓。

19.如权利要求18所述的钻头，其中所述大体球形的轮廓的顶点大体上沿着所述钻头主体旋转轴安置。

20.如权利要求13所述的钻头，其中所述至少一个旋转切削构件包括被安装以用于围绕所述滚子轴旋转的大体圆柱形的表面。