[發(fā)明專利]高生產(chǎn)率鉆頭尖

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201480034000.1
• 申請(qǐng)日: 2014-06-17
• 公開（公告）號(hào): CN105308256B
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邁克爾·卡斯;杰夫·霍根;圖沙爾·麥特卡
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 朗伊爾特姆公司
• 主分類號(hào): E21B10/42
• 分類號(hào): E21B10/42;E21B10/43;E21B10/62
• 代理公司: 北京派特恩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11270
• 代理人: 浦彩華,武晨燕

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求于2013年6月17日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)?zhí)?1/836,048的申請(qǐng)日的權(quán)益，該申請(qǐng)通過(guò)引用以其全文結(jié)合在此。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于在鉆探操作中使用的鉆尖，并且更具體地說(shuō)，涉及用于將鉆粉從鉆孔中排出的鉆頭尖。

背景技術(shù)

在當(dāng)前孔中鉸孔應(yīng)用中，總鉆探時(shí)間顯著少于將一個(gè)鉆具串組從孔中移除所要求的時(shí)間。該鉆具串組的移除典型地因鉆粉堵塞在鉆尖面后方而減速。鉆具串組移除在不利的地面狀況、諸如柔軟和/或起伏的地面狀況下花費(fèi)甚至更長(zhǎng)的時(shí)間。在這些不利條件下，常規(guī)鉆具串組經(jīng)常丟失在孔中。

因此，在相關(guān)領(lǐng)域中對(duì)于改進(jìn)排出鉆孔內(nèi)的鉆粉并加快將鉆具串組從鉆孔中移除的鉸孔鉆尖存在一種需要。

發(fā)明內(nèi)容

在此描述一種用于在鉆探操作、諸如在地層中形成一個(gè)孔中使用的鉆尖。任選地，該地層可以包括巖石。該鉆尖可以具有：一個(gè)中央縱向軸線；一個(gè)鉆尖面，該鉆尖面具有一個(gè)頂表面；以及一個(gè)主體部分，該主體部分遠(yuǎn)離該鉆尖面軸向延伸。該鉆尖的該主體部分可以具有一個(gè)外表面以及限定多個(gè)表面特征部的一個(gè)近側(cè)部分。每個(gè)表面特征部的至少一部分可以被配置用于在形成孔的過(guò)程中倒鉸孔。該主體部分和該鉆尖面可以合作以便限定多個(gè)周向間隔的沖洗通道。該多個(gè)表面特征部可以與該多個(gè)沖洗通道合作以便在形成該孔時(shí)將鉆粉從該孔中移除。

任選地，該多個(gè)表面特征部可以是限定在該主體部分的外表面內(nèi)的多個(gè)槽。每個(gè)槽可以相對(duì)于該中央縱向軸線成角度地取向。

任選地，該多個(gè)表面特征部可以是從該主體部分向外突出的多個(gè)飛邊。該多個(gè)飛邊中的每個(gè)飛邊可以任選地被定位成與該多個(gè)沖洗通道中的至少一個(gè)沖洗通道連通。

任選地，該多個(gè)表面特征部可以是從該主體部分的該近側(cè)部分向外突出的多個(gè)肋。該多個(gè)肋中的每個(gè)肋可以任選地被定位成與該多個(gè)沖洗通道中的至少一個(gè)沖洗通道連通。該多個(gè)肋中的每個(gè)肋可以任選地相對(duì)于該中央縱向軸線成角度地取向。

任選地，該鉆尖面的該頂表面可以具有一個(gè)總體上修圓的輪廓。該鉆尖面可以限定從該鉆尖面的該頂表面延伸的至少一個(gè)伸出部分。該鉆尖面的該頂表面可以限定鄰近該鉆尖的中央軸線的至少一個(gè)孔眼。該至少一個(gè)孔眼可以延伸到該鉆尖的一個(gè)內(nèi)部部分之中。該孔眼可以被定位成與限定在該鉆尖內(nèi)的一個(gè)縱向延伸中央通道處于流體連通。在一個(gè)方面中，該中央通道可以與一個(gè)加壓沖洗介質(zhì)源處于選擇性連通。該加壓沖洗介質(zhì)可以經(jīng)由流體連接的該中央通道和該至少一個(gè)孔眼來(lái)提供到該鉆尖的該頂表面。

在使用中，該鉆頭尖可以允許將鉆粉從一個(gè)形成的孔中移除。這些鉆粉可以總體上由該加壓沖洗介質(zhì)攜帶穿過(guò)這些沖洗通道，該加壓沖洗介質(zhì)被約束在該鉆頭尖的這些沖洗通道與所形成的孔的內(nèi)壁表面之間。

本發(fā)明的另外優(yōu)點(diǎn)的一部分將在以下說(shuō)明書中提出，并且一部分將從本說(shuō)明書中變得清楚或可以通過(guò)實(shí)踐本發(fā)明來(lái)學(xué)習(xí)。將借助于所附權(quán)利要求書中特別指出的元件和組合來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得本發(fā)明的這些優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)當(dāng)理解的是，前面的大體說(shuō)明和以下詳細(xì)說(shuō)明兩者都僅是示例性的和解釋性的，并且不限制所要求保護(hù)的本發(fā)明。

附圖說(shuō)明

本發(fā)明的這些優(yōu)選實(shí)施例的這些和其他特征將在參考附圖的詳細(xì)說(shuō)明中變得更清楚，其中：

圖1A-3B描繪了如在此披露的多個(gè)示例性鉸孔鉆尖。圖1A-3B的這些鉸孔鉆尖具有限定一個(gè)前刃(切削刃)的多個(gè)間隔槽。

圖1A是一個(gè)示例性鉸孔鉆尖的前透視圖，并且圖1B提供了該鉸孔鉆尖的不同技術(shù)視圖。圖1C是如在此披露的一個(gè)鉆頭尖的一個(gè)示例性開槽的孤立側(cè)視圖。圖1D是如在此披露的一個(gè)示例性鉆頭尖沿著一個(gè)第一壁表面取得的截面視圖，該第一壁表面示例性地被示出為被定位在包括一根平面弦的一個(gè)第一平面中。

圖2描繪了另一個(gè)示例性鉸孔鉆尖的前透視圖。

圖3A是一個(gè)示例性鉸孔鉆尖的前透視圖，并且圖3B提供了該鉸孔鉆尖的不同技術(shù)視圖。

圖4A-4B示意性地描繪了在如在此披露的一個(gè)鉸孔鉆尖的外表面上形成一個(gè)槽。圖4A中描繪的該鉸孔鉆尖的取向?qū)?yīng)于該鉸孔鉆尖當(dāng)在筆直切削到該鉆尖中以便形成該槽時(shí)的相對(duì)取向。在操作中，當(dāng)該鉸孔鉆尖被旋轉(zhuǎn)直到其中央軸線基本上在該畫圖頁(yè)面的平面內(nèi)時(shí)(見圖4B中描繪的該鉸孔鉆頭的取向)，該槽相對(duì)于該鉆尖的該中央軸線的角度取向可見。