概括地，本发明涉及地钻钻头及其它可以用于钻进地下地层的钻 具以及制造这种钻头及钻具的方法。更具体地，本发明涉及将诸如地 钻旋转钻头之类的钻具的柄连接于钻头体上的方法以及包括与钻头体 连接的柄的钻头以及其它钻具。

旋转钻头通常用于在地层中钻井眼或钻井。一种类型的旋转钻头 为固定切削元件式钻头(常称为“刮刀”钻头)，其典型地包括多个固定 于钻头体端面区域的切削元件。旋转钻头的钻头体可由钢制成。可替 代地，钻头体可由颗粒胎体复合材料制成。图1示出常规的钻地旋转 钻头10，钻旋转钻头10包括钻头体12，钻头体12包括颗粒胎体复合 材料15。钻头体12固定于钢柄20，钢柄20具有用于将钻头10连接 于钻柱(未示出)的螺纹连接部28(例如，美国石油学会(API)螺 纹连接部)。钻头体12包括冠部14和钢坯体16。钢坯体16部分埋置 在冠部14中。冠部14包括颗粒胎体复合材料15，诸如埋置在铜合金 胎体材料中的碳化钨颗粒。通过螺纹连接部22以及沿着钻头12和钢 柄20之间的界面在钻头10外表面上围绕钻头10延伸的焊接部24， 钻头体12固定于钢柄20。
钻头体12还包括由排屑槽32分隔开的刀翼或刮刀片30。内部流 体通道(未示出)在钻头体12的端面18和纵向孔40之间延伸，纵向 孔40延伸穿过钢柄20且穿过部分钻头体12。在钻头体12的端面18 处，还可以将喷嘴嵌入件(未示出)设置于所述内部流体通道内。
多个切削元件34连接于钻头体12的端面18。一般而言，固定切 削元件式钻头的切削元件34具有盘片形状或者具有大体柱形形状。包 括硬质超研磨性材料(诸如相互粘接的聚晶金刚石颗粒)的切削表面 35可设置在各切削元件34的大体圆形的端面上。这种切削元件34常 称为“聚晶金刚石复合片(PDC)”切削元件34。PDC切削元件34可 沿刮刀片30设置在于钻头12的端面18中形成的凹窝36内、且可从 后面由支持物38来支撑，支持物38可与钻头体12的冠部14一体成 型。典型地，切削元件34可与钻头体12分开地制造并固定在于钻头 体12的外表面中形成的凹窝36中。粘接材料(诸如粘接剂或者更典 型地硬钎焊合金)可用于将切削元件34固定于钻头体12。
在钻井操作中，钻头10固定于钻柱的端部，钻柱包括端对端地连 接于钻头10和地面处的其它钻具之间的管状杆以及设备段节。钻头 10定位在井眼底部，从而切削元件34邻接于待钻进的地层。诸如转 盘或顶部驱动装置之类的设备可用于使钻柱和钻头10在井眼内旋转。 可替代地，钻头10的柄20可直接连接于井下电动机的驱动轴，井下 电动机随后可用于旋转钻头10。随着钻头10被旋转，钻井液经由纵 向孔40以及所述内部流体通道(未示出)泵送到钻头体12的端面18。 钻头10的旋转使得切削元件34刮过并剪切掉下面地层的表面。地层 岩屑与钻井液混合并悬浮在钻井液中、流经排屑槽32以及井眼和钻柱 之间的环空、直到地层表面。
常规地，已采用所谓的“浸渍”工艺在石墨模具中制成包括颗粒胎 体复合材料15的钻头体(诸如前述的钻头体12)。常规采用多轴机床 来加工石墨模具的腔。随后利用手持工具将精细特征加入到石墨模具 的腔中。为了获得钻头体的某些特征所需的结构，可能要进行附加的 陶制工序。如果必要，预成型元件或置换物(其可包括陶瓷成分、石 墨成分、或树脂覆盖砂密实成分)可定位在模具中，并用于限定钻头 体12的内通道、切削元件凹窝36、排屑槽32、以及其它外部形貌特 征。石墨模具的所述腔填充有硬质颗粒碳化物材料(诸如碳化钨、碳 化钛、碳化钽等)。随后，预成型的钢坯体16可以以合适的位置和取 向定位在模具中。在模具内，钢坯体16典型地至少部分地浸入到所述 颗粒碳化物材料中。
随后，可振动模具，否则颗粒会堆挤而使得颗粒碳化物材料的相 邻颗粒之间的空间量减小。在模腔内，可熔化常称为“粘接”材料的胎 体材料(诸如铜基合金)，并使得或允许所述胎体材料浸渗到所述颗粒 碳化物材料中。所述模具和钻头体12允许被冷却，以使所述胎体材料 凝固。随着钻头体12的冷却和所述胎体材料的凝固，钢坯体16粘接 到形成冠部14的所述颗粒胎体复合材料15上。一旦冷却了钻头体12， 则从模具中将钻头体12取出，并去除钻头体12上的置换物。典型地 需要破坏石墨模具来将钻头体12取出。
在钻头体12已铸造完之后，例如通过硬钎焊、机械固定方式或粘 接固定方式可将PDC切削元件34结合至钻头体12的端面18。可替 代地，如果热稳定合成金刚石或天然金刚石应用于切削元件34中，则 可在炉子中对钻头体处理的过程中，将切削元件34结合至钻头体12 的端面18。
在已形成钻头体12之后，钻头体12可固定于钢柄20。由于典型 地用于形成冠部14的颗粒胎体复合材料15相对硬且不易机加工，所 以使用钢坯体16来将钻头体12固定于柄20。在钢坯体16和柄20的 暴露表面上均可加工出互补的螺纹，以提供二者之间的螺纹连接部 22。钢柄20可螺接到钻头体12上，且随后焊接部24可沿钻头体12 和钢柄20之间的界面来设置。

在一个实施方式中，本发明包括一种地钻旋转钻头，所述地钻旋 转钻头包括与柄连接的钻头体。所述钻头体和所述柄均具有与一轴线 同心的抵接表面，所述轴线相对于所述钻头的纵向轴线偏离或移动。
在另一个实施方式中，本发明包括一种将柄和地钻旋转钻头的钻 头体连接的方法。所述柄的至少一个表面抵接到所述钻头体的至少一 个表面上；以及使所述抵接表面与一轴线同心，所述轴线相对于所述 钻头的纵向轴线偏离或移动。
在又一实施方式中，本发明包括地钻旋转钻头，所述地钻旋转钻 头包括钻头体，所述钻头体具有与金属柄连接的连接部。所述钻头体 的所述连接部可主要由颗粒胎体材料制成。所述钻头体的所述连接部 和所述柄均可包括抵接表面，所述抵接表面的至少一部分均可具有大 体截锥形状。
本发明进一步的实施方式包括但不局限于取芯钻头、双心钻头、 偏心钻头、所谓的“扩眼钻头”、以及采用依据本发明的具有固定于其 上的柄的钻头体的钻具和其它井下钻具。由此，本文所用术语“钻头” 涵盖所有这些结构。
附图说明
尽管本说明书以专门指明并明确主张那些被视为本发明内容的权 利要求作为结束，但是从下面结合附图阅读了对本发明的描述之后可 更容易地确认本发明的优点，在附图中：
图1是常规钻地旋转钻头的局部剖侧视图，该地旋转钻头具有钻 头体，钻头体包括颗粒胎体复合材料；
图2是体现本发明教导的地钻旋转钻头的一个实例的侧剖视图， 且地钻旋转钻头包括直接连接到钻头钻头体的包括颗粒胎体复合材料 的部分上的柄；
图3是图2所示钻头沿图2示出的A-A剖面线的一个实施方式的 剖视图；
图4是图2所示钻头沿图2示出的A-A剖面线的另一个实施方式 的剖视图；
图5是图2所示钻头沿图2示出的A-A剖面线的又一个实施方式 的剖视图；
图6是图2所示钻头沿图2示出的A-A剖面线的再一个实施方式 的剖视图；
图7是体现本发明教导的另一实例的钻地旋转钻头的侧剖视图；
图8是体现本发明教导的又一实例的钻地旋转钻头的局部剖侧视 图；以及
图9是体现本发明教导的再一实例的钻地旋转钻头的局部剖侧视 图，且钻地旋转钻头包括直接连接到钻头钻头体的包括颗粒胎体复合 材料部分上的柄。

在此给出的图例不意味着任何特定材料、装置、系统或方法的实 际视图，其仅是用于描述本发明的理想化表示。另外，各图之间相同 的部件可具有相同的附图标记。
如前所述，将诸如前述柄20(图1)之类的金属柄固定于由诸如 颗粒胎体复合材料之类的相对硬质且研磨性材料制成的钻头体可能是 困难的。由于常规颗粒胎体复合材料钻头体一般包括具有相对低熔点 的胎体材料(例如铜基合金)并通过前述的浸渍工艺制成，所以诸如 前述金属坯体16(图1)的金属坯体在形成钻头体时可设置在钻头体 中，并用来便于将钻头体连接到柄上，以用于连接于钻柱。例如，如 前述所讨论的，在金属坯体和柄上可加工出互补螺纹，且柄可螺接到 金属坯体上。
随着浅深度含油气地层的数量持续减少，正在钻进的井眼深度不 断增加。这些不断增加的井眼深度正在迫使常规钻头达到它们的性能 和寿命的极限。钻单个井眼经常需要若干钻头，而更换钻柱上的钻头 代价高。
为了提高地钻旋转钻头的性能和寿命，目前正努力开发新的颗粒 胎体复合材料。例如，这些新的颗粒胎体复合材料的实例披露在于 2005年11月10日递交的待决美国专利申请US 11/272,439、于2006 年9月29日递交的待决美国专利申请US 11/540,912、以及于2006年 11月6日递交的待决美国专利申请US 11/593,437。
这些新的颗粒胎体复合材料可包括熔点比浸渍工艺所采用的常规 胎体材料的熔点相对高的胎体材料。在新的颗粒胎体复合材料中，例 如但不限制于，镍基合金、钴基合金、钴镍基合金、铝基合金、以及 钛基合金正在被考虑用作胎体材料。这些新的胎体材料具有的熔点可 接近于或高于常规用于制造金属坯体的金属合金(例如钢合金)的熔 点，并且/或者这种新的胎体材料可能与那些常规用于制造金属坯体 (诸如前述的金属坯体16)的金属合金在化学特性上不相容。
此外，包括这种新的颗粒胎体复合材料的钻头体可通过前述浸渍 工艺之外的方法来形成。例如但不限制于，包括这些颗粒胎体复合材 料的钻头体可通过粉末压实及烧结技术来形成。这些技术的实例披露 在前述的于2005年11月10日递交的待决美国专利申请US 11/272,439，以及同样是于2005年11月10日递交的待决美国专利申 请US 11/271,153中。这样的技术可能会要求在接近或高于常规用于制 造金属坯体(诸如前述的金属坯体16)的金属合金(例如钢合金)的 熔点的温度下进行烧结。
鉴于上述这些方面，将金属坯体设置到由这些新的颗粒胎体复合 材料制成的钻头体或者包括这些新的颗粒胎体复合材料的钻头体中可 能是困难的或者是不可能的。结果，将钻头(包括由这些新的颗粒胎 体材料形成的钻头体)连接于柄或钻柱的其它构件上可能比较困难。 下面将参照图2至图9来说明用于将地钻旋转钻头的钻头体和柄连接 的方法，而且所述方法可用于包括这种新的颗粒胎体材料的钻头体。
图2示出了体现本发明教导的地钻旋转钻头42。钻头42包括钻 头体44，钻头体44包括颗粒胎体复合材料46。例如但不限制于，颗 粒胎体复合材料46可包括遍布于胎体材料中的多个硬质颗粒；所述硬 质颗粒包括如下材料：所述材料选自金刚石金刚石、碳化硼、氮化硼、 氮化铝、以及由W、Ti、Mo、Nb、V、Hf、Zr、Si、Ta以及Cr构 成的组中的碳化物或硼化物；所述胎体材料选自由铁基合金、镍基合 金、钴基合金、钛基合金、铝基合金、铁镍基合金、铁钴基合金、以 及镍钴基合金构成的组。本文所用术语“[某某金属]基合金”(在此“某 某金属”为任意金属)指的是除了金属合金之外的商用纯[某某金属]， 其中所述合金中的[某某金属]重量百分比大于所述合金的任何其它成 分的重量百分比。
如下面将要说明的，钻头体44连接于柄48。在某些实施方式中， 钻头体44可包括多个刮刀片30，所述多个刮刀片30通过排屑槽32 (类似于图1中的那些部件)而分隔开。多个切削元件34(例如，其 可包括PDC切削元件)可沿着各刮刀片30安装于钻头体50的端面 50上。
图2所示的钻头42可以不包括金属坯体(诸如图1的钻头10的 金属坯体16)。相反，如图2所示，柄48可直接固定于钻头体44的 颗粒胎体复合材料46上。钻头体44的一个或多个表面52可构造成抵 接在柄48的一个或多个互补表面54上。在一些实施方式中，硬钎焊 合金60或其它粘接材料可设置在钻头体44和柄48的抵接表面52、 54之间，以至少部分地固定钻头体54和柄48，如图2所示。在另外 的实施方式中，在抵接表面52、54之间可以没有硬钎焊合金60或其 它粘接材料。
出于图示的目的，硬钎焊合金60的厚度夸张地示出在图2至图9 中。实际上，正如在此说明的，硬钎焊合金60相对侧上的表面52、 54可以大体在表面52、54之间的整个区域上彼此抵接，而且设置在 表面52、54之间的任何硬钎焊合金60可以大体设置在所述相对表面 之间的相对小的间隙或空间中，所述间隙或空间是由于所述相对表面 中或所述相对表面上的表面粗糙或表面缺陷而产生的。也可考虑的是， 可将诸如台阶之类的表面特征设置在相对抵接表面的一个或两个上， 以在所述相对抵接表面之间限定小于约500微米(约0.02英寸)的预 定厚度的间隙或间隔。本文所用术语“抵接表面”包括在两者之间的大 范围内彼此抵接的相对表面，还包括至少主要在如下的表面特征处彼 此抵接的相对表面：所述表面特征提供所述表面之间的选定间隔或间 隙，以使硬钎焊合金60或其它粘接材料容置于所述表面之间。
还如图2所示，在某些实施方式中，柄48可包括凸形连接部，诸 如销元件56；而钻头体44可包括凹形连接部，诸如尺寸和形状与销 元件56互补的插孔或凹部58。柄48的一个或多个抵接表面54可包 括或限定柄48的销元件56的外表面，而钻头体44的一个或多个抵接 表面52可包括或限定钻头体44的互补凹部58。在一些实施方式中， 钻头体44的至少一个表面52的至少一部分以及柄48的至少一个表面 54的对应部分可具有大体柱形或卵形形状。
为了将钻头体44和柄48固定在一起，柄48的销元件56可插入 到钻头体44的凹部58中，直到钻头体44的表面52抵接在柄48的表 面54上。如上所述，在钻头体44和柄48的抵接表面52、54之间可 选择性地设置硬钎焊合金60或其它粘接材料，以至少部分地固定钻头 体44和柄48。在另外的实施方式中，沿钻头体44和柄48之间的界 面可设置焊接部62，以至少部分地将柄48固定于钻头体44。在又一 实施方式中，例如，利用机械紧固装置，诸如至少部分地延伸穿过钻 头体44和柄48的销元件(未示出)(诸如在于2005年11月10日递 交的待决美国专利申请US 11/272,439中所说明的元件)，钻头体44 和柄48可至少部分地固定在一起。
图3是图2所示的钻头42沿图2所示的剖面线A-A的剖视图。 如图3所示，在某些实施方式中，钻头体44和柄48的抵接表面52、 54均可以与连接界面的轴线AI同心(即，二者以连接界面的轴线AI 为圆心)，连接界面的轴线AI不与旋转钻头42的纵向轴线L42一致。 例如，连接界面的轴线AI可以自或相对于旋转钻头42的纵向轴线L42 偏离或移动(即横向偏离或移动)。例如但不限制于，连接界面的轴线 AI可以自或相对于旋转钻头42的纵向轴线L42横向偏离或移动一距离 X，所述距离X处于柄48的销元件56的外径D的大约百分之一(1％) 或大约百分之五十(50％)之间的范围内。此外，与连接界面的轴线 AI同心的钻头体44和柄48的抵接表面52、54都可具有大体圆形形 状，如图3所示。在另外的实施方式中，与连接界面的轴线AI同心的 钻头体44和柄48的抵接表面52、54可为卵形或椭圆形，或者为任何 其它以连接界面的轴线AI为中心的简单或复杂形状。
如图2至图3所示，通过形成与连接界面的轴线AI同心(连接界 面的轴线AI自或相对于旋转钻头42的纵向轴线L42横向偏离或移动) 的抵接表面52、54或者以其他方式使抵接表面52、54与连接界面的 轴线AI同心(连接界面的轴线AI自或相对于旋转钻头42的纵向轴线 L42横向偏离或移动)，钻头44和柄48之间的机械连接可以防止或阻 止柄48和钻头体44之间的相对旋转运动。换句话说，当在钻井操作 过程中钻柱或井底电动机的驱动轴(未示出)将扭矩施加到柄48上时， 钻头44和柄48之间的机械连接可防止钻头体44和柄48之间的连接 失效(例如硬钎焊合金60和/或焊接部62失效)，并防止在钻头体44 和柄48的抵接表面52、54之间的界面处发生旋转滑移。
然而，在一些应用或场合中，可能没必要或不希望形成与连接界 面的轴线AI同心(连接界面的轴线AI自或相对于旋转钻头42的纵向 轴线L42横向偏离或移动)的抵接表面52、54或者以其他方式使抵接 表面52、54与连接界面的轴线AI同心(连接界面的轴线AI自或相对 于旋转钻头42的纵向轴线L42横向偏离或移动)。在另外的实施方式 中，抵接表面52、54可以与旋转钻头42的纵向轴线L42同心，如图4 所示。
图5是与图3和图4类似的视图，示出了本发明的又一实施方式。 如图5所示，在一些实施方式中，柄48的销元件56的表面54的形状 可以构造成限定或包括至少一个凸部64，而钻头体44的表面52的形 状可以构造成限定或包括至少一个凹部66，所述至少一个凹部66构 造成将凸部64容置于其内。
图6是与图3至图5类似的视图，示出了了本发明的再一实施方 式。如图6所示，在一些实施方式中，柄48的销元件56的表面54 的形状可以构造成限定或包括多个凸部64，而钻头体44的表面52的 形状可以构造成限定或包括多个凹部66，各凹部66构造成其内容置 一个凸部64。
相对于旋转钻头42的纵向轴线L42(图2)，图5和图6的剖面所 示的凸部64可以从柄48的销元件56沿大体径向向外方向凸出，而且 可以沿柄48的销元件56的表面在大体纵向方向上延伸。此外，尽管 凸部64和互补凹部66在图5和图6中示出为包括相对尖锐的拐角和 边沿，但是在另外的实施方式中，所述相对尖锐的拐角和边沿可以由 呈圆弧状的或光滑曲线拐角和边沿来替代，以使在钻井过程中于这种 尖锐拐角和边沿处可能产生的任何应力集中最小。图5和图6所示的 凸部64和凹部66可分别包括键(例如，所谓的“半月键(Woodruff Key)”)以及键槽(例如，所谓的“半月键槽(Woodruff Keyslot)”)。
在另外的实施方式中，图5和图6所示的凸部64可以由钻头体 44的表面52来限定，而图5和图6所示的凹部66可以由柄48的销 元件56的表面54来限定。此外，尽管凸部64和凹部66在图5和图 6中示出为设置与纵向轴线L42同心的抵接表面52、54上(如图4所 示)，但是在另外的实施方式中，凸部64和凹部66可以设置在大体与 连接界面的轴线AI同心的抵接表面52、54上，其中连接界面的轴线 AI自或相对于旋转钻头42的纵向轴线L42横向偏离或移动，诸如图2 至图3所示的那样。
图5和图6所示的凸部64和互补凹部66可以提供另外的或可替 代的提供钻头体44和柄48之间机械连接的方法，从而在钻井操作过 程中当扭矩施加到柄48上时，防止或阻止钻头44和柄48之间的相对 旋转运动。
图7为体现本发明教导的另一地钻旋转钻头70的侧剖视图。该地 钻旋转钻头70类似于前述结合图2至图6描述的钻头42，且包括直 接与柄74连接的钻头体72。钻头体72的一个或多个表面78可以构 造成与柄74的一个或多个互补表面80相抵接。诸如PDC切削元件之 类的切削元件34可固定于钻头体72的端面76上。然而，在地钻旋转 钻头85中，钻头体72包括凸形连接部，诸如销元件82；而柄74包 括凹形连接部，诸如尺寸和形状与销元件82互补的插孔或凹部84。 钻头体72的一个或多个抵接表面78可包括钻头体72的销元件82的 外表面，而柄74的一个或多个抵接表面80可限定柄74中的互补凹部 84。
钻头70的钻头体72和柄74可以成型为或以其它方式设置成体现 本发明教导的任意不同构型。例如，钻头70的钻头体72和柄74可以 成型为或以其它方式设置成：钻头70的沿图7所示的剖面线B-B的 剖视图看起来大体类似于图3至图6中的任一个剖面。换句话说，采 用与图3所示方式相类似的方式，钻头体72和柄74的抵接表面78、 80可以构造成均与连接界面的轴线AI同心，其中连接界面的轴线AI 自或相对于旋转钻头70的纵向轴线L70横向偏离或移动。在另外的实 施方式中，采用与图4所示方式相类似的方式，钻头体72和柄74的 抵接表面78、80可构造成均与旋转钻头70的纵向轴线L70同心。此 外，凸部和互补凹部(诸如前述结合图5和图6描述的凸部64和互补 凹部66)可由钻头体72和柄74的抵接表面78、80来限定。
图8为体现本发明教导的又一地钻旋转钻头90的局部剖侧视图。 地钻旋转钻头90也包括直接与柄94连接的钻头体92。钻头体92的 一个或多个表面98可以构造成与柄94的一个或多个互补表面100相 抵接。在一些实施方式中，钻头体92可包括多个由排屑槽32间隔开 的刮刀片30，如图8所示。多个PDC切削元件34可沿各刮刀片30 安装钻头体92的端面96上。
像前述钻头42和前述钻头70一样，图8所示的钻头90不包括诸 如钻头10的金属坯体16(图1)的金属坯体，而是直接固定于钻头体 92的颗粒胎体复合材料46上。还如图8所示，在一些实施方式中， 钻头体92可包括诸如销元件102的凸形连接部；而柄94可以包括凹 形连接部，诸如尺寸和形状与销元件102互补、并构造成将销元件102 容置其内的插孔或凹部104。钻头体92的一个或多个抵接表面98可 包括钻头体92的销元件102的外表面，而柄94的一个或多个抵接表 面100可限定柄94中的互补凹部104。此外，在一些实施方式中，钻 头体92的至少一个表面98的至少一部分以及柄94的至少一个表面 100的相应互补部分均可具有大体截锥形形状，如图8所示。在一些 实施方式中，截锥形表面98、100可大体光滑且无螺纹。
钻头90的钻头体92和柄94也可以成型为或以其它方式设置成： 钻头90沿图8所示的剖面线C-C的剖视图看起来大体类似于图3至 图6中的任一个剖面。换句话说，采用与图3所示方式相类似的方式， 钻头体92和柄94的抵接表面98、100可以构造成均与连接界面的轴 线AI同心，其中连接界面的轴线AI自或相对于旋转钻头90的纵向轴 线L90横向偏离或移动。在另外的实施方式中，采用与图4所示方式 相类似的方式，钻头体92和柄94的抵接表面98、100可构造成均与 旋转钻头90的纵向轴线L90同心。此外，凸部和互补凹部(诸如前述 结合图5和图6描述的凸部64和互补凹部66)可由钻头体92的抵接 表面98和柄94的抵接表面100来限定。
图9为体现本发明教导的再一地钻旋转钻头110的局部剖侧视图。 地钻旋转钻头110大体类似于前述与图8相关的钻头90，且包括直接 与柄114连接的钻头体112。钻头体112的一个或多个表面118可以构 造成与柄114的一个或多个互补表面120相抵接。切削元件34可固定 于钻头体112的端面116上。然而，在该地钻旋转钻头110中，柄114 包括凸形连接部，诸如销元件122；而钻头体112包括凹形连接部， 诸如尺寸和形状与销元件122的尺寸和形状互补、以用于将销元件122 容置于其内的插孔或凹部124。柄114的一个或多个抵接表面120可 包括柄114的销元件122的外表面，而钻头体112的一个或多个抵接 表面118可限定钻头体112的互补凹部124。
钻头110的钻头体112和柄114可以成型为或以其它方式设置成： 钻头110沿图9所示的剖面线D-D的剖视图看起来大体类似于图3至 图6中的任一个剖面。换句话说，采用与图3所示的方式相类似的方 式，钻头体112和柄114的抵接表面118、120可以构造成均与连接界 面的轴线AI同心，其中连接界面的轴线AI自或相对于旋转钻头110 的纵向轴线L110横向偏离或移动。在另外的实施方式中，采用与图4 所示方式相类似的方式，钻头体112和柄114的抵接表面118、120可 构造成均与旋转钻头110的纵向轴线L100同心。此外，凸部和互补凹 部(诸如前述结合图5和图6描述的凸部64和互补凹部66)可由钻 头体112的抵接表面118和柄114的抵接表面120来限定。
尽管在此已针对某些优选实施方式来说明了本发明，但是本领域 的普通技术人员将认识并意识到本发明不受此限制。而是，在不脱离 随后主张的本发明的范围内，可对所述优选实施方式进行诸多添加、 删除、和修改。另外，一个实施方式的特征可与另一个实施方式的特 征相组合，但是所述组合依然包含在本发明人所构思出的本发明的范 围内。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种地钻旋转钻头，包括：
钻头体，其连接于柄，所述钻头体和所述柄均具有与连接界面的 轴线同心的抵接表面，所述连接界面的轴线偏离所述钻头的纵向旋转 轴线。
2.如权利要求1所述的旋转钻头，其中，各所述抵接表面的至少 一部分均具有大体圆柱形状。
3.如权利要求1所述的旋转钻头，其中，各所述抵接表面的至少 一部分均具有大体截锥形状。
4.如权利要求1-3中任一项所述的旋转钻头，其中，所述钻头体 包括连接于所述柄的连接部，所述钻头体的所述连接部主要包括颗粒 胎体复合材料，所述颗粒胎体复合材料包括遍布于胎体材料中的多个 硬质颗粒，所述硬质颗粒包括如下材料，所述材料选自金刚石、碳化 硼、氮化硼、氮化铝、以及由W、Ti、Mo、Nb、V、Hf、Zr、Si、 Ta以及Cr构成的组的碳化物或硼化物；所述胎体材料选自由铁基合 金、镍基合金、钴基合金、钛基合金、铝基合金、铁镍基合金、铁钴 基合金以及镍钴基合金构成的组。
5.如权利要求1-4中任一项所述的旋转钻头，其中，所述抵接表 面中的一个抵接表面的形状限定了至少一个凸部，而所述抵接表面中 的另一个抵接表面的形状限定了至少一个凹部，所述至少一个凸部至 少部分地置于所述至少一个凹部之内。
6.如权利要求5所述的旋转钻头，其中，相对于所述钻头的纵向 轴线，所述至少一个凸部沿大体横向方向突伸到所述至少一个凹部中。
7.如权利要求1-6中任一项所述的旋转钻头，其中，所述柄包括 凸形连接部，而所述钻头体包括凹形连接部，所述凹形连接部构造成 将所述柄的所述凸形连接部至少部分地容置于其内，所述凸形连接部 的外表面和所述凹形连接部的内表面限定了所述抵接表面。
8.如权利要求1-6中任一项所述的旋转钻头，其中，所述钻头体 包括凸形连接部，而所述柄包括凹形连接部，所述凹形连接部构造成 将所述钻头体的所述凸形连接部至少部分地容置于其内，所述凸形连 接部的外表面和所述凹形连接部的内表面限定了所述抵接表面。
9.如权利要求1-8中任一项所述的旋转钻头，其中，所述抵接表 面均无螺纹。
10.如权利要求1-9中任一项所述的旋转钻头，其中，所述抵接 表面为大体光滑。
11.如权利要求1-10中任一项所述的旋转钻头，还包括位于所述 钻头体和所述柄之间的界面处的焊接部以及硬钎焊材料中的至少一 个。
12.如权利要求1-11中任一项所述的旋转钻头，还包括至少一个 切削元件，其固定于所述钻头的端面。
13.一种将地钻旋转钻头的柄和钻头体连接的方法，所述方法包 括：
使地钻旋转钻头的柄的至少一个表面抵接到钻头体的至少一个表 面上；以及
使所述抵接表面与连接界面的轴线同心，其中所述连接界面的轴 线偏离所述钻头的纵向旋转轴线。
14.如权利要求13所述方法，还包括：
在所述抵接表面的一个抵接表面上形成至少一个凸部；
在所述抵接表面的另一个抵接表面上形成至少一个凹部；以及
将所述至少一个凸部至少部分地插入到所述至少一个凹部中。
15.如权利要求14所述的方法，其中，在所述抵接表面的一个抵 接表面上形成至少一个凸部包括：在所述抵接表面的所述一个抵接表 面中形成相对于所述钻头的纵向轴线沿大体横向方向突出的至少一个 凸部。
16.如权利要求13-15中任一项所述的方法，还包括：
在所述钻头体上形成凸形连接部；
在所述柄上形成凹形连接部；
将所述钻头体的所述凸形连接部插入到所述柄的所述凹形连接部 中；
使所述凸形连接部的外表面抵接到所述凹形连接部的内表面上； 以及
使相抵接的所述凸形连接部的所述外表面和所述凹形连接部的所 述内表面均与所述连接界面的轴线同心。
17.如权利要求16所述的方法，还包括：
使所述凸形连接部的外表面和所述凹形连接部的内表面中的每个 表面的至少一部分均形成为具有大体截锥形形状。
18.如权利要求16所述的方法，还包括：
使所述凸形连接部的外表面和所述凹形连接部的内表面中的每个 表面的至少一部分均形成为具有大体圆柱形形状。
19.如权利要求13-18中任一项所述的方法，还包括：
在所述钻头体和所述柄之间的界面处设置至少一个焊接部和硬钎 焊材料。
20.如权利要求13-19中任一项所述的方法，还包括：
将至少一个切削元件固定于所述旋转钻头的端面。