| 主权项 |
1.一种用来钻井、钻孔之钻头,包括;一主钻体,设计成可绕一垂直设置之旋转轴旋转,并具有至少一个纵向导管,用来于压力下供给钻孔液或空气至钻井孔内,或是用来从此孔内排出夹杂有来自岩石之碎石碎屑之钻孔液或空气,并且可以与一钻杆组合;至少一个通常为圆形并可旋转之割削盘,此割削盘装挂在上述主钻体之外面下方,使得上述钻头可钻出一具有一圆形孔壁部份及一下凹之凹面部份之钻井或钻孔,上述割削盘尚设有多个切割元件,通常以环形方式排列,割削盘之旋转轴系设置成与相对于主钻体之旋转轴形成一锐角,而上述割削盘之最低切割点对于主钻体之旋转轴呈径向偏离状;而割削盘之旋转轴在对于主钻体旋转方向而言往由主钻体中心线向旋转之后方向略呈横向偏心配置,但各轴间之交角维持不变,如此使钻头处于一不平衡位置,当往下之合力大过阻力(使钻头自行负载)时,主钻体之旋转会驱使钻头经由切割元件贯穿钻井孔壁及钻割岩石而自己寻得平衡点,且向下之力主要集中在最低位置处之切割元件上,造成钻井孔壁之扰动或不稳定状,而使得钻头之钻削动作更为容易进行。2.依申请专利范围第1项之钻头,其中割削盘上之切割元件是配置成至少三个环形排列状,中间环列接近割削盘之外圆周部份,而其他二个环列则分别位于割削盘之外表面与内表面上,中间环之后下方四分之一圆部份中最低点切割元件用来穿透并扰动岩石,内表面及外表面上之切割元件则用来清除扰动后之岩石,而且在后面四分之一圆部份之外表面切割元件尚可用以压实并磨光钻孔之壁面。3.如申请专利范围第2项之钻头,其中割削盘之旋转轴系进一步藉改变旋转轴对于主钻体中心线之角度而向主钻体旋转之方向倾斜。4.如申请专利范围第1项之钻头,其中上述割削盘不平衡之程度大小系与上述割削盘之旋转轴之偏心距离之大小成正比。5.如申请专利范围第1项之钻头,其中该割削盘所需用来达成平衡之旋转力系与钻头上之下向推力之大小成正比。6.如申请专利范围第1项之钻头,其中该割削盘用来达成平衡所需之旋转力之成效系与切割元件之长度、宽度及轮廓成正比。7.如申请专利范围第1项之钻头,其中割削盘用来达成平衡所需旋转力之成效系与岩石之条件状况成正比。8.如申请专利范围第2项之钻头,其中二个割削盘系保持间隔装设于主钻体。9.如申请专利范围第2项之钻头,其中三个割削盘系保持间隔装设于主钻体。10. 如申请专利范围第2项之钻头,其中多个割削盘系保持间隔装设于主钻体。11. 如申请专利范围第2项定义之钻头,其中数个割削盘系保持间隔装设于主钻体上;且具有多个钻头尖设在特定位置,以产生一能够钻出更宽钻孔之大型组合钻头,上述割削盘及钻头尖系依彼此间相互关系的配置在不同高度上,以便能于钻井孔内之底部形成一阶级式之切割轮廓。12. 如申请专利范围第2项之钻头,其中,数个割削盘或数个钻头系挂设在主钻体之特定位置上,以造成一能够钻出宽大钻孔之大型组合钻头,上述割削盘或钻头系根据彼此间相互关系配置在不同高度上,以便能于钻井之孔内底部形成一阶级式之切割轮廓。13. 如申请专利范围第1项之钻头,其中上述割削盘之旋转轴与上述主钻体之旋转轴之间乃形成一锐角。14. 如申请专利范围第1项之钻头,其中上述各割削盘之旋转轴横向偏离上述主钻体之中心线的偏心量大小约为1/32英寸至1/4英寸。15. 如申请专利范围第1项之钻头,其中上述各割削盘之旋转轴横向偏离上述主钻体中心线的偏心量大小大约为1/4英寸至1英寸或者更多。16. 如申请专利范围第1项之钻头,其中上述旋转割削盘为动态平衡,并设置于可被此产生有效之逆反作用,而且此钻头乃可自我校正(对正)。17. 如申请专利范围第1项之钻头,其中有一辅助性割削盘设在垂直轴上,位于上述主钻体之最低点,该割削盘之平面垂直于上述主钻体之旋转轴,以便能够将旋转割削盘留下之任何岩石突柱加以崩解。18. 如申请专利范围第1项之钻头,其中上述割削盘实质上为平盘。19. 如申请专利范围第1项之钻头,其中上述割削盘之外表面大致为凹面。20. 如申请专利范围第1项之钻头,其中上述割削盘之外表面大致为凸面。21. 如申请专利范围第1项之钻头,其中上述主钻体之上部为多面体形状,并具有各种不同之磨光元件位于上述主钻体上面向外方部位。22. 如申请专利范围第1项之钻头,其中上述主钻体之上部具有多个磨光或切割元件,以规律间隔配置在环绕上述主钻体之圆周上,且不低于钻井孔内下凹之底面凹部与圆筒形墙面部份交接点部位,利用环绕于上述主钻体之周围之上述磨光或切割元件,以确保即使在上述割削盘中之切割元件已经磨损的情况下,仍可维持钻井内孔之直径为所需之一定大小,同时也确保由上述割削盘扰动打松及清除碎岩后之钻井内孔可继续被压缩及磨光。24. 如申请专利范围第1项之钻头,其中上述主钻体之上部具有多个磨光或切割元件,以规律间隔配置在环绕上述主钻体之圆周上,且不低于钻井孔内之凹面底部与圆孔壁面部交接点部位,上述磨光或切割元件被设置成可形成一圆孔壁面部份,具有其最大直径比由上述割削盘所形成之直径还大,设于上述主钻体之上部之上述磨光元件系用来径向压缩钻井之孔壁,并且于上述割削盘在扰动打松和清除碎岩之后再加以压实孔壁。25. 如申请专利范围第1项之钻头,其中上述主钻体设有一即使当钻头偏离位置而改变穿透之方向,以致钻杆并未旋转时,适于驱动主钻体旋转之装置。26. 如申请专利范围第25项之钻头,其中上述旋转装置包含至少一个驱动涡轮。27. 如申请专利范围第1项之钻头,其中该主钻体未设有可供应钻孔液之纵向导管,且其中上述钻体之底部纵向连设有一钻杆,如此钻头可以由一隧道,坑道或位于岩石下方之任何地方往上钻孔,钻入一已经由一具有足够直径之较小直径之钻头从岩石表面上钻出之钻孔,以供上述钻杆可以从上述隧道,坑道,或其他地方之表面降下于钻孔下方,而接至上述钻头,藉此当钻头往上钻孔时,可以扩大先前钻孔之直径,且碎片从在钻头后面之钻孔后方掉落于上述隧道,坑道或其他地方内,以便被收集并移除,上述割削盘之旋转轴由上述主钻体之中心线往相对于上述主钻体旋转方向之后方横向偏置,当钻头正常往下钻孔时,割削盘会以与上述主钻体相反之方向旋转,盖因上述钻杆之旋转方向虽并未改变,然而上述钻头现在则连接于上述主钻体之相反端之故。28. 如申请专利范围第1项之钻孔,其中有一辅助割削盘装设于上述主钻体之垂直轴上最低点部位,并包含一驱动装置适于驱动上述辅助割削盘与上述主钻体独立旋转,或是于上述主钻体不旋转时,仍可保持旋转。 |
