[發明專利]混合式鉆頭及其鉆進方法

無效

• 申請號: 200880016630.0
• 申請日: 2008-04-04
• 公開（公告）號: CN101765695A
• 公開（公告）日: 2010-06-30
• 發明（設計）人: Z·安東;R·C·O·普雷西爾;D·源;M·S·達姆施恩;K·B·塞佩達;T·K·馬維爾;M·J·邁納斯
• 申請（專利權）人: 貝克休斯公司
• 主分類號: E21B10/14
• 分類號: E21B10/14
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 趙培訓

1.一種鉆頭，包括：

鉆頭體，具有軸線、軸向中心和從所述鉆頭體沿軸向方向向下延伸的至少一個固定刀翼；

安裝到所述鉆頭體上的至少一個滾動牙輪；

布置在所述滾動牙輪上并與所述軸向中心徑向隔開的至少一個滾動牙輪切削齒；和

布置在所述固定刀翼上的多個固定切削齒，至少一個固定切削齒靠近所述鉆頭體的軸向中心定位并適于切削位于所述軸向中心處的地層。

2.如權利要求1所述的鉆頭，其中，所述滾動牙輪切削齒和固定切削齒組合以限定切削輪廓，所述切削輪廓相對于所述軸線從所述軸向中心延伸到徑向最外側周邊，所述固定切削齒在所述軸向中心和徑向最外側周邊處形成完整的切削輪廓，所述牙輪鉆頭切削齒與固定切削齒位于所述軸向中心和徑向最外側周邊之間的切削輪廓重疊。

3.如權利要求2所述的鉆頭，其中，所述滾動牙輪切削齒在切削輪廓的鼻部和肩部處切削。

4.如權利和要求1所述的鉆頭，其中，所述滾動牙輪切削齒和固定切削齒組合以限定位于鉆頭軸向端部處的切削面，每個牙輪鉆頭切削齒和固定切削齒中的至少一個在切削面處以大體上相等的尺寸沿軸向方向延伸。

5.如權利要求1所述的鉆頭，其中，所述至少一個固定切削齒在軸向中心的大約0.040英寸的范圍內。

6.一種混合式鉆頭，包括：

鉆頭體，具有軸線、軸向中心、沿軸向向下方向延伸的多個臂、和沿軸向向下方向延伸的多個固定刀翼；

多個滾動牙輪，每個滾動牙輪安裝到相應的一個臂上；

位于所述滾動牙輪上并且與所述軸向中心徑向隔開的多個滾動牙輪切削齒；

安裝在所述固定刀翼上的多個固定切削齒，至少一個固定切削齒靠近所述鉆頭體的軸向中心定位并適于切削位于所述軸向中心處的地層；和

滾動牙輪切削齒和固定切削齒組合以限定切削輪廓，所述切削輪廓相對于所述軸線從所述軸向中心延伸到徑向最外側周邊，所述固定切削齒在所述軸向中心和徑向最外側周邊處形成完整的切削輪廓，并且所述滾動牙輪切削齒與固定切削齒位于所述軸向中心和徑向最外側周邊之間的切削輪廓重疊。

7.如權利要求6所述的混合式鉆頭，其中，所述滾動牙輪切削齒在切削輪廓的鼻部和肩部處切削。

8.如權利和要求6所述的混合式鉆頭，其中，所述滾動牙輪切削齒和固定切削齒組合以限定位于混合式鉆頭軸向端部處的切削面，每個滾動牙輪切削齒和固定切削齒中的至少一個在切削面處以大體上相等的尺寸沿軸向方向延伸。

9.如權利要求6所述的混合式鉆頭，其中，所述至少一個固定切削齒在軸向中心的大約0.040英寸的范圍內。

10.一種混合式鉆頭，包括：

鉆頭體，具有軸線、軸向中心、至少一個沿軸向方向向下延伸的臂、和至少一個沿所述軸向方向向下延伸的固定刀翼；

安裝到相應臂上的至少一個滾動牙輪，每個滾動牙輪形成并定位成使所述滾動牙輪與所述軸向中心徑向隔開；

位于每個滾動牙輪上并且與所述軸向中心徑向隔開的多個滾動牙輪切削齒；

安裝在所述固定刀翼上的多個固定切削齒，至少一個固定切削齒靠近所述鉆頭體的軸向中心定位并適于切削位于所述軸向中心處的地層；

所述滾動牙輪切削齒和固定切削齒組合以限定切削輪廓，所述切削輪廓相對于所述軸線從所述軸向中心延伸到徑向最外側周邊，所述固定切削齒在所述軸向中心和徑向最外側周邊處形成完整的切削輪廓，并且所述滾動牙輪切削齒與固定切削齒位于所述軸向中心和徑向最外側周邊之間的切削輪廓重疊；和

所述滾動牙輪切削齒在所述切削輪廓的鼻部和肩部處進行切削，其中，所述鼻部位于所述軸向中心的徑向外側，所述肩部位于所述徑向最外側周邊的徑向內側。

11.如權利要求10所述的混合式鉆頭，其中，所述滾動牙輪切削齒和固定切削齒組合以限定位于混合式鉆頭軸向端部處的切削面，每個滾動牙輪切削齒和固定切削齒中的至少一個在切削面處以大體上相等的尺寸沿軸向方向延伸。

12.如權利要求10所述的混合式鉆頭，其中，所述至少一個固定切削齒在軸向中心的大約0.040英寸的范圍內。