CN1194024A - 具有截锥形滚锥切刀和圆顶区域切刀嵌件的旋转式锥形钻头 - Google Patents

具有截锥形滚锥切刀和圆顶区域切刀嵌件的旋转式锥形钻头 Download PDF

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Abstract

一钻头(10)至少包括两个可旋转地连接于诸支撑臂(18)的截锥形切刀组件(20)。截锥形切刀组件(20)呈截头圆锥形或圆锥形截锥体的形状,并具有一藉助圆锥形侧面与一平截头面(22,62)相连的背面。主切削单元(24)以预定方式设置在平截头面(22,62)上。诸切刀组件(20)的齿(26)与其它切刀组件(20)的切削单元(24)相互隔开。主切削单元(24)在所述钻孔的中心内围绕一圆锥形芯岩层(40)进行切削,所述芯岩层可以稳定诸切刀组件(20)并将它们向外推从而可以切削出一定径钻孔。诸次级切削单元(52)安装在一圆顶区域(50)的向下表面内。当钻头(10)向下前进时,诸次级切削单元(52)把尚未切掉的岩芯(42)切除。

Description

具有截锥形滚锥切刀和圆顶区域切刀嵌件的旋转式锥形钻头
本发明的技术领域
本发明总的涉及钻头。更为具体的说，本发明涉及一种具有截锥形滚锥切刀和圆顶区域切刀嵌件的旋转式锥形钻头。
本发明的背景
在油和气体的勘探和生产的领域中，通常将一种用来在大地中钻孔的钻头或凿岩钻头称为旋转式锥形钻头。典型的旋转式锥形钻头采用了多个滚锥切刀，它们可旋转地安装得相对于所述钻头的中心轴向下和向内地延伸。诸滚锥切刀可以具有一些以预定的方式设置在每一切刀上的铣成齿或切刀嵌件。每一滚锥切刀的预成形齿或嵌件的设置方式彼此之间通常是不同的，因此，当诸锥形切刀旋转时，所述诸锥形切刀的齿或嵌件是咬合的。以这种方式进行构造，位于诸切刀的圆锥形侧面上的诸齿或嵌件就不会在钻出的孔内形成凹槽。而且，位于圆锥形侧面上咬合旋转的齿或嵌件可以接触和切削所述钻孔的整个底部。
虽然这种典型的旋转式锥形钻头已经被接受作为在大地中钻孔的工具，但是，有几种不希望的现象影响着钻头的效率和性能。请注意，诸滚锥切刀圆锥形尖端处或其附近的诸齿或诸嵌件是咬合并切削钻孔的中心的。由于旋转式锥形钻头的结构，在诸滚锥切刀的圆锥形尖端处的旋转运动移动的距离最小。事实上，某些齿或嵌件可能除了旋转移动之外基本上是静止的。由于切削量与诸齿或嵌件的移动直接相关，因此，旋转运动能量传递给切削结构的能量是很少的，从而岩石切削量就很少。所以，井孔的中心对钻孔的进展提出了一个难题。
作为对所述旋转式锥形钻头的性能的一种量度是看它是否有保持一恒定钻孔直径的能力。这种保持恒定直径的能力是很重要的，因为这样可以将诸钻井套管很方便地从所述钻孔中取出或***。对于定向钻孔来说，定径保持能力是极为重要的。典型的旋转式锥形钻头的另一缺点在于诸圆锥形切刀具有切削出小于规定值的(under-gage)钻孔的趋势。当钻头向前钻进时，岩层有向内紧压或迫使诸滚锥切刀和诸支撑臂向内移的趋势。其结果就是使钻孔尺寸低于规定值。
本发明的概述
因此，需要一种可以提高深入硬岩层的穿透率的旋转式锥形钻头。
本发明提供了一种具有截锥形切刀组件和圆顶区域嵌件的旋转式锥形钻头，它可以消除或大大减少已有技术钻头的缺点。
在本发明的一方面中，提供了一种具有两级切削过程的旋转式锥形钻头。所述钻头包括至少两个与所述支撑臂可旋转连接的截锥形切刀组件，其中每一截锥形切刀组件都能围绕各自轴线向下和向内旋转。所述截锥形切刀组件的形状呈截头圆锥形或圆锥形截锥体，它具有一藉助圆锥形侧面与一截头平面相连的背面。所述截头面可以平行或也可以不平行于所述切刀组件的背面。多个主切削单元或嵌件按预定方式设置在截锥形切刀组件的平截头面上。诸切刀组件的齿彼此之间是不咬合或啮合的，并且每一切刀组件的多个切削单元与其他切刀组件的诸切削单元是隔开的。诸主切削单元在所述钻孔的中心处围绕一圆锥形芯岩层切削，它起着可以稳定诸切刀组件并将它们向外推以切削出一全定径的钻孔的作用。
在本发明的另一方面中，多个次级切削单元或嵌件安装在所述钻头本体圆顶区域的面向下的表面内。当所述钻头向前钻进时，诸次级切削单元削去未被触动的芯岩层。
在本发明的又一方面中，安装在诸切刀组件的截头面和/或切刀组件圆顶区域上的切刀嵌件可以安装得具有一前角，从而可以提供一更具切削力的切削作用。
在本发明的再一方面中，诸切刀嵌件可以是环形的，并且安装在那些形成在诸切刀组件的截头面上和/或圆顶区域表面的凸块上。
在本发明的另一方面中，诸环形切刀嵌件可以安装在一些形成在所述表面内的匹配轮廓上，它相对于所述表面以一预定前角来安装诸嵌件。
本发明的一个技术优点在于提高了旋转式锥形钻头深入硬岩层的穿透率。安装在诸切刀的截头面内的超硬切刀嵌件或切削单元适于更为有效地剪切和切削岩层。当诸切刀在钻孔中心内围绕未经切削的芯岩旋转时，可以切削所述芯岩的整个360°的圆锥形表面。这种作用减轻了岩层在该处的应力，削弱了天然岩石，增强了钻头的穿透率。
通过让一未经切削的岩层留在所述钻孔的中心内，可以促使诸截锥形切刀围绕其旋转。这样就提高了诸切刀的方向稳定性，尤其是当遇到硬的岩层时。
而且，通过迫使诸切刀围绕所述芯岩旋转，可以降低或消除所述钻孔外壁向内紧压诸支撑臂和诸切刀的趋势。其结果是可以提高钻头的性能，并可以获得一全定径的钻孔。在钻孔中心内的未经切削的芯岩随后被一位于钻头本体圆顶内的次级切削结构或切刀嵌件所切除。
附图简要说明
为了更好地理解本发明，下面将结合附图对本发明进行描述。在各附图中：
图1是一具有根据本发明构造的具有截锥形切刀组件和圆顶区域切刀嵌件的旋转式锥形钻头的示意图；
图2是所述旋转式锥形钻头的一部分的侧视图，它示出了一截锥形切刀组件、诸个圆顶区域切刀嵌件和一中心芯岩层；
图3是所述旋转式锥形钻头的圆顶区域的视图，它示出了诸个根据本发明构造的圆顶区域切刀嵌件；
图4是一根据本发明构造的截锥形切刀组件的侧视图；
图5是一根据本发明构造的斜截锥形切刀组件的侧视图；
图6A和图6B是一位于所述切刀组件的平截头面上或圆顶区域内的切刀嵌件的剖视图；
图7A和图7B是根据本发明而构造的环形切刀嵌件和安装块的剖视图；
图8A和图8B是根据本发明构造的一环形切刀嵌件和一前角安装块的剖视图。
本发明的具体描述
参阅图1至图8，可以最佳地理解本发明的较佳实施例和其优点，在图1至图8中，凡是相同的标号均表示相同和相应的构件。
为了便于说明，图中以在大地钻孔中使用的旋转式锥形钻头10作为本发明的实施例。旋转式锥形钻头10也可以称为“旋转钻头”或“凿岩钻头”。旋转式锥形钻头10最好包括一具有一上螺纹部14、适于用来与钻井套管(未示)的下端相连的钻头本体12。螺纹部14和所述钻井套管相应的螺纹连接部分可以根据钻井表面(未示)处钻井套管的旋转运动来使钻头10旋转。钻头本体12包括一可以使冷却的钻井泥浆或类似材料从所述钻井套管向下通过的内通道(未示)。所述钻井泥浆从诸个喷嘴(图中所示为两个喷嘴)喷出，向下流至钻孔底部，随后在所述钻孔壁和钻井套管之间的环形空间内、携带着钻井碎屑和岩石碎片而向上流。
在三锥锥齿轮旋转式锥形钻头10内，三个基本相同的支臂18(图中示出了两个支臂)从钻头本体12上延伸出来。每一支臂18可旋转地支承一截锥形切刀组件20。所述截锥形切刀组件20的形状通常是呈被平截去锥形头部的平截头锥形形状。每一平截圆锥形切刀组件20围绕一向下和向内的旋转轴线而旋转。截锥形切刀组件20具有着可以形成一中心间隙并彼此相互隔开的平截头面22。多个切刀嵌件24最好是以预定方式安装在每一锥形切刀组件20的平截头面22上。如图中，诸切刀嵌件24是以一圆形的方式而设置在平截头面22上的，但其他的方式也可以用。每一切刀组件20的诸切刀嵌件24与其它切刀组件20的诸切刀嵌件24相隔开，并且不会以任何形式相互咬合或啮合。在诸切刀组件20的诸切刀嵌件24之间形成一间隙。诸切刀嵌件24最好是由超硬的耐磨材料制成，诸如多晶金刚石(PCD)、热稳定的多晶金刚石(TSP)以及立方氮化硼(CBN)。每一截锥形切刀组件20还包括多个切削单元或切削齿26，它们以列设置并从切刀组件20的锥形表面上向外突伸出来。
钻头10的钻进或切削作用是当截锥形切刀组件20在钻孔底部围绕各自的轴作旋转运动时产生的。图2是一截锥形切刀组件20的局部剖视的侧视图，在钻孔过程中所述截锥形切刀组件从一安装在支撑臂18内的主轴28上悬伸出来。切刀组件20还包括多个与主轴28旋转支承啮合的滚柱轴承组件30。切刀组件20由多个滚珠轴承32而保持在主轴28上，所述滚珠轴承通过一通道24而插设在主轴28内。如图所示，主轴28具有一与切刀组件20的内腔相啮合的较大的止推轴承啮合表面面积34。与传统的止推轴颈结构相比，这是一种改进，它具有轴承寿命更长的优点。此外，由于采用了平截锥形结构，可以缩短主轴长度，从而可以降低在钻井过程中作用在主轴和诸轴承上的应力。
由于诸切刀组件20具有诸个平截头面22，并且没有彼此相互咬合的齿或切刀嵌件，因此，当诸切刀组件20可旋转地切挖所述钻孔底部时，在大体沿着钻头10纵轴中心的方向上，在所述钻孔的中心处可以形成一芯岩层40。在位于诸切刀组件20的平截头面22上并围绕诸切刀组件轴44旋转的诸切刀嵌件24的作用下，所述锥形芯岩层40的所有侧面都受到切削和削减。以这种方式进行构造，锥形芯岩层40可以以其360°的表面起到一稳定结构的作用，以迫使诸切刀组件20围绕其旋转。锥形芯岩层40还可以起到一支承面的作用，它可以将那些正在旋转的切刀组件20向外推，以在硬岩层内钻出一全定径井孔。
在锥形芯基40上方延伸的、最终较为狭窄的圆柱形岩层42通常没有足够的结构完整性，不需要进一步切削就可以溃散和倒塌。但是，有时候，直径在1/4英寸至一英寸之间的窄芯42仍保持原来的状态不动。应予注意的是，切刀组件轴44的倾斜度可以决定芯岩层42的结构和厚度。
不受支承地竖立在所述钻孔中心内的窄径圆柱形芯层42是由一次级切削结构或切削单元切削下来的，所述次级切削结构或切削单元安装在一位于钻头本体12下侧面上的圆顶区域内。所述次级切削结构可以由多个以预定方式设置在圆顶区域52内的切刀嵌件50来实现。诸圆顶区域切刀嵌件50最好是由超硬耐磨的多晶金刚石材料和其它类似物制成的，从而可以有效地对芯层42进行剪切。因此，当钻头本体12围绕其中心纵轴32而旋转时，圆顶区域切刀嵌件50就可以旋转地剪切除去窄径圆柱形芯层42的顶部。由于靠近流过钻头本体12的冷却钻井泥浆，产生在圆顶区域切刀嵌件52内的热量就通过把热传递给钻头本体12和钻井泥浆而迅速扩散。
图3是旋转式锥形钻头10的仰视图，它示出了位于钻头本体12的圆顶区域52内的诸圆顶区域切刀嵌件50。图中还示出了安装在诸个平截锥形切刀组件20的平截头面22上的诸切刀嵌件24。从该图中可以清楚地看到，诸切刀组件20彼此相互隔开，相互之间没有任何齿或切削结构相互咬合或交错。位于切刀组件20的平截头面22上的诸切刀嵌件24可以说代表了一种用来加工钻孔中心的主切削结构，而圆顶区域切刀嵌件52代表了一种用来最终切削掉由所述主切削结构形成的芯岩层的次级切削结构。
以这种方式进行构造，可以提高旋转式锥形钻头10的穿透率。安装在诸切刀组件20的平截头面22内的超硬切刀嵌件24或主切削结构适于更为有效地剪切和切削所述钻孔的中心。当诸切刀组件20在钻孔中心内围绕未切削的芯40旋转时，其整个360°的锥形表面将被切削和磨低。这种作用减轻了岩层处的应力，并减弱了天然岩石。
通过让未经切削的芯岩层40留在钻孔中心内，可以促使诸截锥形切刀组件20围绕其旋转。这样就可以使诸切刀组件20具有更好的方向稳定性，尤其是在遇到硬岩层时更是如此。而且，藉助迫使诸切刀组件20围绕锥形芯40旋转，可以降低或消除钻孔外壁向内紧压支撑臂18和诸切刀组件20的趋势。其结果是提高了钻头本体和全定径钻孔的性能。
现请参阅图4，图中示出了截锥形切刀组件20的侧视图。截锥形切刀组件20是一具有平截头面22的锥形截头体，所述平截头面大体上平行于一形成所述锥体底座的背面60。因此，位于平截头面22上的诸切刀嵌件24就位于一与背面60大体平行的直线(未示)上。
截锥形切刀组件20的另一实施例具有诸个截头面切刀嵌件24，这些切刀嵌件位于一相对于图5所示的切刀组件64内的背面60是倾斜的截头面62上。倾斜角α可以从零变化至45°，当倾斜角为零度时，截头面62与背面60相平行。
在三锥齿轮旋转式锥形钻头10中，三个切刀组件64所具有的截头面的倾斜角可以是不同的。例如，两个切刀组件可以具有相互平行的截头面，而第三切刀组件可以具有一斜截头面。或者，其中一个切刀组件可以具有一平行的截头面，第二切刀组件可以具有一预定角度的截头面，而第三切刀组件可以具有一较大角度的截头面。诸切刀组件的角度和结构可以根据具体应用和实验来确定。放置在斜截头面62上的诸切刀嵌件24可以更具切削力地切削和剪切岩石层，从而可以使一中心芯岩层40具有略微不同的结构和/或尺寸。
对截锥形切刀组件的另一种变化和另一个实施例是以预定角度δ使旋转轴44稍稍偏移或歪斜，从而使诸切刀组件可以围绕偏移轴66来旋转，如图4和图5所示的那样。所述偏移的旋转轴66可以通过将截锥形切刀组件20以某一角度安装在主轴28上以获得所需偏移来实现。偏移的切刀组件可以更具切削力地切入芯岩层40和/或钻孔的外壁内。在一钻头内，可以使一个或多个切刀组件偏置，以提高钻头的穿透性。
图6A和图6B示出了用于截头面22或62和圆顶区域50的切刀嵌件70可以安装得使其纵轴72垂直于所述表面或者与所述表面成一前角β。所述前角β可以确定在近似0-45°的范围内。最佳的是，所述前角对于圆顶区域切刀嵌件来说可以近似为20-35°，而对于截头面切刀嵌件来说可以近似为15-25°。所述前角可以使钻头更具切削力，并可以人为地增厚诸嵌件的超硬多角形金刚石层74，以提高其使用寿命。诸切刀嵌件70最好是铜焊的、烧结的、或者利用其它类似方法而固定在那些形成在或预先制造在截头面或圆顶区域的表面内的匹配孔里。
在截头面22或62或圆顶区域50的表面内的材料深度不足以或不适于安装上述切刀嵌件的情况中，可以使用另一种实施例。如图7A和图7B所示，可以将一其内形成有一中心孔82的环形切刀嵌件80铜焊或以其他方法连接于一形成在所述表面上的凸起或凸块84上。凸块84的形状最好与中心孔82的形状一致，以保证其间的可靠连接。这种安装构造就不再需要具有某一厚度以形成诸匹配孔，可以增大用于形成连接结构的表面面积，并特别适于截头面和圆顶区域的安装条件。
为了获得一前角β，如以上所述，可以在所述材料的表面内预先制造出一匹配轮廓86，如图8A和图8B所示的那样。具体地说，匹配轮廓86可以包括一凸块88和一浅凹槽90。当将切刀嵌件80焊接到匹配轮廓86时，就形成了具有所需大小的前角。
环形切刀嵌件80可以回收利用在制造多晶形金刚石坯块(PDCs)的过程中丢弃的废品材料。诸多晶形金刚石是从所述材料上冲压下来的，它在一片圆形材料上留下一中心孔。因此，使用环形切刀嵌件80是经济的，并且它不需要进行专门的制造。
根据本发明的内容来构造的旋转式锥形钻头通过提高钻孔中心处的切削作用可以获得一更好的穿透性能。而若利用传统的钻头，在所述钻孔中心处的钻进速度是最慢的。位于截锥形切刀组件的平整面上的主切削结构或切削单元在钻孔中心留下一未经切削的锥形岩芯，它提供了这样一个优点：可以稳定正在旋转的诸切刀组件并实现一全定径孔的切削。所述芯最后是由位于钻头本体的圆顶区域内的次级切削结构来削掉的。
虽然至此已对本发明的其优点进行了具体描述，但是，应予理解的是，还可以对本发明作出种种不背离由所附权利要求书所阐述的本发明的精神和保护范围的变化替代和改变。

Claims (35)

1.一种旋转式锥形钻头，它具有一可旋转的钻头本体和至少两个从其上延伸出来的支撑臂，所述支撑臂在所述钻头本体下形成一圆顶区域，所述旋转式锥形钻头包括：
至少两个与所述支撑臂可旋转连接并且都能围绕各自轴线向下和向内旋转的截锥形切刀组件，所述截锥形切刀组件是形状呈圆锥形的截锥体，它具有一藉助圆锥形侧面与一截头面相连的背面，所述背面和所述截头平面相互之间具有一预定的角度；
多个主切削单元，它们按预定方式设置并与所述截锥形切刀组件的所述平截头面相连，每一切刀组件的所述多个切削单元相对于其它切刀组件的切削单元来说是彼此隔开的；以及
多个次级切削单元，它们安装在所述钻头本体的所述圆顶区域的面向下的表面内并可以与之一起旋转。
2.如权利要求1所述的旋转式锥形钻头，其特征在于，所述多个主切削单元是由超硬耐磨材料制成的嵌件。
3.如权利要求2所述的旋转式锥形钻头，其特征在于，所述嵌件是以一相对于所述切刀的所述平截头面以一前角进行安装的。
4.如权利要求3所述的旋转式锥形钻头，其特征在于，所述前角在0-45°范围内变化。
5.如权利要求3所述的旋转式锥形钻头，其特征在于，所述前角在15-25°范围内变化。
6.如权利要求1所述的旋转式锥形钻头，其特征在于，所述多个次级切削单元是由超硬耐磨材料制成的嵌件。
7.如权利要求6所述的旋转式锥形钻头，其特征在于，所述嵌件是以一相对于所述圆顶区域安装表面以前角进行安装的。
8.如权利要求6所述的旋转式锥形钻头，其特征在于，所述前角在0-45°范围内变化。
9.如权利要求6所述的旋转式锥形钻头，其特征在于，所述前角在20-35°范围内变化。
10.如权利要求1所述的旋转式锥形钻头，其特征在于，所述多个主和次级切削单元是由超硬耐磨材料制成的嵌件，所述材料可以是多晶形金刚石、热稳定的多晶形金刚石和立方氮化硼。
11.如权利要求1所述的旋转式锥形钻头，其特征在于，所述多个次级切削单元是环形的超硬嵌件，它们安装在那些形成在所述切刀组件的平截头面内的凸块上。
12.如权利要求1所述的旋转式锥形钻头，其特征在于，所述多个次级切削单元是环形的超硬嵌件，它们安装在那些形成在所述钻头本体的圆顶区域表面内的凸块上。
13.如权利要求1所述的旋转式锥形钻头，其特征在于，它还包括：
多个形成在所述切刀组件的平截头面上的匹配轮廓，所述匹配轮廓具有一从所述平截头面起以某一角度延伸出来的凸起的凸块；以及
多个焊接于所述诸匹配轮廓的环形嵌件。
14.如权利要求1所述的旋转式锥形钻头，其特征在于，它还包括：
多个形成在所述圆顶区域的面向下的表面上的匹配轮廓，所述匹配轮廓具有一从所述平截头面起以某一角度延伸出来的凸起的凸块；以及
多个焊接于所述诸匹配轮廓的环形嵌件。
15.一种土钻钻头切刀组件，它包括：
一截头圆锥形本体，它具有一藉助诸圆锥形侧面与一基本平整的截头面相连的背面；
多个设置成列并设置在所述圆锥形侧面上的切刀单元；以及
多个与所述基本平整的截头面相焊接的超硬耐磨切刀单元。
16.如权利要求15所述的切刀组件，其特征在于，所述超硬耐磨切刀单元包括诸个多晶形金刚石切刀嵌件。
17.如权利要求15所述的切刀组件，其特征在于，所述多个超硬耐磨切刀单元均具有一纵向中心轴，所述诸切刀单元焊接于所述平截头面，并且其纵向中心轴垂直于所述平截头面。
18.如权利要求15所述的切刀组件，其特征在于，所述多个超硬耐磨切刀单元均具有一纵向中心轴，所述诸切刀单元焊接于所述平截头面，并且其纵向中心轴不垂直于所述平截头面。
19.如权利要求15所述的切刀组件，它还包括：
多个从所述基本平整的截头面凸伸出来的凸块；以及
多个焊接于所述凸块的环形嵌件。
20.如权利要求15所述的切刀组件，它还包括：
多个位于所述基本平整的截头面内的匹配轮廓，所述匹配轮廓包括一以一角度从其上凸伸出来的凸块；以及
多个焊接于所述匹配轮廓的环形嵌件。
21.一种利用一旋转式锥形钻头来钻出一钻孔的方法，所述钻头具有一钻头本体和多个从其上向下延伸出来在所述钻头本体下方形成一圆顶区域的支撑臂，所述方法包括以下步骤：
使数量相等的截锥形切刀组件围绕所述钻头本体的旋转轴旋转，所述截锥形切刀组件的数量与从其上悬伸出来的诸支撑臂的数量相等，所述切刀组件彼此相互隔开；
使每一截锥形切刀组件围绕各自的中心轴旋转，所述截锥形切刀组件均具有一藉助诸圆锥形侧面与一平截头面相连的背面，所述切刀组件具有多列位于诸圆锥形侧面上的切削结构，以及多个安装在所述截锥形切刀组件的平整截头面上的所述次级切削单元；以及
当所述截锥形切刀组件围绕钻孔底部旋转时，在所述钻孔的中心处形成一尚未被切除的独立的圆锥形岩芯，并在所述钻头向下前进时围绕所述圆锥形岩芯切削。
22.如权利要求21所述的方法，其特征在于，它还包括以下步骤：当所述钻头向下前进时用多个安装在所述圆顶区域内与所述钻头体一起旋转的次级切削单元来切削所述独立圆锥形岩芯的顶部，所述圆顶区域与钻头本体可一起旋转。
23.如权利要求21所述的方法，其特征在于，它还包括以下步骤：当所述诸切刀组件旋转并与其圆锥形侧面相接触时，用所述独立圆锥形岩芯的圆锥形侧面来稳定所述截锥形切刀组件。
24.如权利要求21所述的方法，其特征在于，它还包括以下步骤：当所述诸切刀组件旋转并与其圆锥形侧面相接触时，用所述独立圆锥形岩芯的圆锥形侧面来向外推动诸截锥形切刀组件。
25.如权利要求21所述的方法，其特征在于，所述旋转诸切刀组件的步骤包括以下步骤：沿着它们各自的与其中心轴相重合的旋转轴旋转诸切刀组件。
26.如权利要求21所述的方法，其特征在于，所述旋转诸切刀组件的步骤包括以下步骤：沿着它们各自的与其中心轴成一角度的旋转轴旋转诸切刀组件。
27.一种用来制造一旋转式锥形钻头的方法，所述旋转式锥形钻头具有一钻头本体和预定数量的、从其上悬伸出来、在所述钻头本体下方形成一圆顶区域的支撑臂，所述方法包括以下步骤：
形成相等的预定数量的截锥形切刀组件，每一切刀组件的形状都是截头圆锥形，它具有一藉助诸圆锥形侧面与一基本平整的截头面相连的背面，所述切刀组件适于围绕各自的旋转轴进行旋转，并且相互之间彼此隔开；
将多个切刀嵌件焊接到所述诸切刀组件的所述平截头面上；以及
将多个切刀嵌件焊接到所述圆顶区域的面向下的表面上。
28.如权利要求27所述的方法，其特征在于，将所述切刀嵌件焊接到所述平截头面上的步骤还包括以下步骤：
在所述诸切刀组件的所述平截头面上形成多个凸块；以及
将多个环形切刀嵌件焊接到所述凸块上并使它们围绕表面区域。
29.如权利要求27所述的方法，其特征在于，将所述切刀嵌件焊接到所述平截头面的步骤还包括以下步骤：
在所述诸切刀组件的所述平截头面上形成多个匹配轮廓，所述匹配轮廓均具有一从所述平截头面上方以一角度延伸出来的凸块；以及
将多个环形切刀嵌件焊接到所述匹配轮廓上。
30.如权利要求29所述的方法，其特征在于，形成所述匹配轮廓的步骤还包括以下步骤：使所述凸块以一在0-45°范围内的角度来延伸。
31.如权利要求29所述的方法，其特征在于，形成所述匹配轮廓的步骤还包括以下步骤；使所述凸块以一在15-25°范围内的角度来延伸。
32.如权利要求27所述的方法，其特征在于，将所述切刀嵌件焊接到所述圆顶区域上的步骤还包括以下步骤：
在所述圆顶区域的面向下的表面上形成多个凸块；以及
将多个环形切刀嵌件焊接到所述凸块上并使它们围绕表面区域。
33.如权利要求27所述的方法，其特征在于，将所述切刀嵌件焊接到所述平截头面上的步骤还包括以下步骤：
在所述诸切刀组件的所述平截头面上形成多个匹配轮廓，所述匹配轮廓均具有一在所述平截头面上方以一角度延伸出来的凸块；以及
将多个环形切刀嵌件焊接到所述诸匹配轮廓上。
34.如权利要求33所述的方法，其特征在于，形成所述诸匹配轮廓的步骤还包括以下步骤：使所述凸块以一在0-45°范围内的角度延伸。
35.如权利要求33是的方法，其特征在于，形成所述匹配轮廓的步骤还包括以下步骤：使时速凸块以一在15-25°范围内的角度延伸。
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