[發明專利]并入延性插入件的鉆頭

在審

• 申請號: 201580078588.5
• 申請日: 2015-05-07
• 公開（公告）號: CN107438696A
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發明（設計）人: G·T·奧爾森;G·O·庫克三世
• 申請（專利權）人: 哈利伯頓能源服務公司
• 主分類號: E21B10/42
• 分類號: E21B10/42;E21B10/54;E21B10/55;B22F7/08
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司72003
• 代理人: 黃艷,聶慧荃

1.一種固定刀具鉆頭，其包括：

金屬基復合物主體，所述金屬基復合物主體具有至少一個金屬基復合物刀片；

多個刀具，所述多個刀具設置在所述至少一個金屬基復合物刀片上；以及

延性插入件，所述延性插入件部分地設置在所述金屬基復合物主體內并且具有暴露的表面，

其中所述延性插入件比所述金屬基復合物主體具有更大的延性。

2.如權利要求1所述的固定刀具鉆頭，其中所述延性插入件的所述暴露的表面與所述金屬基復合物主體的外部表面齊平。

3.如權利要求1所述的固定刀具鉆頭，其中所述延性插入件的所述暴露的表面定位在所述固定刀具鉆頭的至少一個高應力部分處或接近于所述至少一個高應力部分。

4.如權利要求1所述的固定刀具鉆頭，其中所述暴露的表面位于所述至少一個金屬基復合物刀片的根部部分處或接近于所述根部部分，所述根部部分是以下部分：在這個部分處所述至少一個金屬基復合物刀片從所述金屬基復合物主體的中心部分延伸。

5.如權利要求1所述的固定刀具鉆頭，其中所述金屬基復合物主體包括近側部分和遠側部分，所述近側部分具有所述至少一個金屬基復合物刀片，所述遠側部分具有斜面，所述延性插入件的所述暴露的表面位于所述斜面處或接近于所述斜面。

6.如權利要求1所述的固定刀具鉆頭，其中所述金屬基復合物主體包括對應于所述多個刀具的多個刀具凹穴、噴嘴通道、噴嘴螺紋或刀片間隙中的至少一項，其中延性插入件設置在對應于所述多個刀具的所述多個刀具凹穴、所述噴嘴通道、所述噴嘴螺紋或所述刀片間隙中的至少一項處或接近于所述至少一項。

7.如權利要求1所述的固定刀具鉆頭，其中所述延性插入件包括金屬或金屬合金。

8.如權利要求1所述的固定刀具鉆頭，其中所述延性插入件在不破裂的情況下表現出至少3％的伸長率。

9.如權利要求1所述的固定刀具鉆頭，其中所述延性插入件在不破裂的情況下表現出至少10％的伸長率。

10.如權利要求1所述的固定刀具鉆頭，其中構成所述金屬基復合物主體和所述金屬基復合物刀片的所述金屬基復合材料在破裂之前表現出小于2％的伸長率。

11.如權利要求1所述的固定刀具鉆頭，其中所述金屬基復合物主體包括碳化鎢。

12.一種系統，其包括：

設置在井筒中的鉆柱，所述鉆柱具有井下鉆井裝置，所述井下鉆井裝置具有設置在其下端上的鉆頭；并且

所述鉆頭包括：

金屬基復合物主體，所述金屬基復合物主體具有至少一個金屬基復合物刀片；

多個刀具，所述多個刀具設置在所述至少一個金屬基復合物刀片上；以及

延性插入件，所述延性插入件部分地設置在所述金屬基復合物主體內并且具有暴露的表面，

其中所述延性插入件比所述金屬基復合物主體具有更大的延性。

13.如權利要求12所述的系統，其中所述延性插入件的所述暴露的表面與所述金屬基復合物主體的外部表面齊平。

14.如權利要求12所述的系統，其中所述延性插入件的所述暴露的表面定位在所述固定刀具鉆頭的至少一個高應力部分處或接近于所述至少一個高應力部分。

15.如權利要求12所述的系統，其中所述暴露的表面位于所述至少一個刀片的根部部分處或接近于所述根部部分，所述根部部分是以下部分：在這個部分處所述至少一個刀片從所述金屬基復合物主體的中心部分延伸。

16.如權利要求12所述的系統，其中所述金屬基復合物主體具有近側部分和遠側部分，所述近側部分具有所述至少一個金屬基復合物刀片，所述遠側部分具有斜面，所述延性插入件的所述暴露的表面位于所述斜面處或接近于所述斜面。

17.如權利要求12所述的系統，其中所述延性插入件包括金屬或金屬合金。

18.如權利要求12所述的系統，其中所述延性插入件在不破裂的情況下表現出至少3％的伸長率。

19.如權利要求12所述的系統，其中構成所述金屬基復合物主體和所述金屬基復合物刀片的所述金屬基復合材料在破裂之前表現出小于2％的伸長率。

20.如權利要求12所述的系統，其中所述金屬基復合物主體包括碳化鎢。