[發明專利]用于調節混合式鉆頭上的牙輪輪廓的系統和方法

無效

• 申請號: 201180060512.1
• 申請日: 2011-09-22
• 公開（公告）號: CN103261559A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: D·Q·恩圭延;A·F·扎赫拉德尼克;R·C·佩斯塞爾;M·P·布萊克曼;R·D·布拉德肖;S·A·揚;R·D·麥克考密克;S·阿南達姆皮萊;M·S·達姆施恩;R·J·巴斯克
• 申請（專利權）人: 貝克休斯公司
• 主分類號: E21B10/00
• 分類號: E21B10/00;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

優先權請求

本申請請求享有美國專利申請No.12/939,367號的優先權，該專利申請的申請日為2010年11月4日。上述參照的專利申請引入文中作為參考。

關于聯邦政府資助的研究或開發項目的聲明

不適用

參考附錄

不適用

技術領域

本發明通常涉及地鉆鉆頭，具體而言，涉及組合有滾動牙輪和固定刀具及切削元件的鉆頭，以及利用此種鉆頭進行鉆進的方法。

背景技術

美國專利No.3,294,186公開了使用鎳墊片來釬焊牙輪鉆頭部件。

美國專利No.3,907,191公開了一種“旋轉式牙輪鉆頭”，其由許多單一部分構造而成。每個單一部分包括兩個分離的表面和一個切削計量面。這些單一部分相互靠近，相鄰部分的分離表面相互鄰接。環規位于這些部分周圍，這些單一部分可相對彼此移動以使各單一部分的分離表面抵靠著相鄰部分的分離表面滑動。這些部分移動，直到這些部分的切削計量面接觸環規為止，從而確保成品鉆頭將具有所需的計量尺寸。這些部分的分離表面的主要部分焊接在一起。

美國專利No.5,439,067公開了一種用于形成孔眼的“旋轉式牙輪鉆頭”，該鉆頭具有整體式鉆頭體，鉆頭體具有下部分和上部分，下部分具有凸起的外表面，所述上部分適于連接到鉆柱上。優選地，一些支撐臂連接到鉆頭體上并從鉆頭體懸垂。每個支撐臂具有內表面和外表面，內表面上連接有軸。每個軸相對于相連的支撐臂大體上向下和向內突出。一些錐狀牙輪鉆頭組件（其數量與支撐臂的數量相等）安裝在每個軸上。支撐臂在鉆頭體外部上隔開，以增加鉆頭體下部分和支撐臂之間的流體流量。另外，選擇支撐臂的長度以增加相連的牙輪組件和鉆頭體下部分之間的流體流量。可讓同一鉆頭體與具有不同保徑的不同旋轉式牙輪鉆頭一起使用。

美國專利No.5,439,068公開了一種用于形成孔眼的“旋轉式牙輪鉆頭”，該鉆頭具有整體式鉆頭體，鉆頭體具有下部分和上部分，下部分具有凸起的外表面，調節上部分適于連接到鉆柱上。該鉆頭基本上繞鉆頭體的中心軸線旋轉。優選地，一些支撐臂連接到形成在鉆頭體上的凹部處并從凹部處懸垂。每個支撐臂具有內表面和外表面，內表面上連接有軸。每個軸相對于相連的支撐臂的縱軸線和鉆頭體的中心軸線基本上向下和向內突出。一些牙輪組件（其數量與支撐臂的數量相等）分別安裝在每個軸上。可選擇每個支撐臂之間的間距、支撐臂的長度和寬度尺寸，以增加安裝在各支撐臂上牙輪組件和鉆頭體下部分之間的流體流量。在每個支撐臂中優選設置潤滑劑儲槽以將潤滑劑輸送給一個或更多個軸承組件，所述軸承組件設置在每個牙輪組件和與其相連的軸之間。在制造最終鉆頭期間，可使用適配孔和桿、或適配鍵槽和鍵來將每個支撐臂的一部分定位和對準在相連的凹部內。

美國專利No.5,595,255公開了一種用于形成孔眼的“旋轉式牙輪鉆頭”，該鉆頭具有鉆頭體，鉆頭體具有上端部分，該上端部分適于連接到鉆柱上。鉆頭繞主體的中心軸旋轉。優選地，一些支撐臂從鉆頭體伸展。支撐臂可被形成為鉆頭體的整體部件或連接到鉆頭體外部的凹部，凹部的尺寸被設計為適于容納相連的支撐臂。每個支撐臂具有下部分，該下部分具有內側面、連接到其上的軸以及牙爪尖外表面。每個軸相對于與其相連的支撐臂基本上向下和向內突出。一些牙輪組件（其數量與支撐臂數量相等）分別安裝在軸上。頸部凸起區域設置在靠近相聯的軸的每個支撐臂的下部分上，以增加支撐臂和各相應牙輪組件之間的流體流量。

美國專利No.5,606,895公開了一種“旋轉式牙輪鉆頭”，該鉆頭具有整體式鉆頭體，該鉆頭體具有下部分和上部分，下部分具有凸狀外表面，該上部分適于連接到鉆柱上。該鉆頭基本上繞鉆頭體的中心軸旋轉以形成孔眼。優選地，一些支撐臂連接到形成在鉆頭體上的凹部上并從凹部懸垂。鉆頭體和支撐臂相互配合，以減小最初的制造成本、并可改造舊的鉆頭。每個支撐臂具有內表面和牙爪尖外表面，內表面上連接有軸。每個軸相對于相連的支撐臂的縱軸線和鉆頭體的中心軸線基本上向下和向內突出。一些牙輪組件（其數量與支撐臂的數量相等）分別安裝在各軸上。選擇支撐臂在相連的鉆頭體的圓周上的徑向間距、以及各支撐臂的長度和寬度尺寸，以增加安裝在各支撐臂上的牙輪組件和鉆頭體的下部分之間的流體流量。最終形成的鉆頭體可增加流體流量、增加密封件和軸承的使用壽命、提高井下性能及制造和設計程序的標準化。