混合旋转牙轮钻头.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115324515A(43)申请公布日2022.11.11(21)申请号202210930222.8E21B10/16(2006.01)(22)申请日2014.07.14E21B10/08(2006.01)E21B33/12(2006.01)(30)优先权数据E21B10/52(2006.01)13/975,0942013.08.23US(62)分案原申请数据201480057532.72014.07.14(71)申请人维拉国际工业有限公司地址美国德克萨斯州(72)发明人K·诺比莱M·斯特罗埃韦尔D·M·哈林顿K·W·罗斯(74)专利代理机构中原信达知识产权代理有限责任公司11219专利代理师蔡石蒙黄刚(51)Int.Cl.E21B29/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图5页(54)发明名称混合旋转牙轮钻头(57)摘要本发明涉及一种混合旋转牙轮钻头，包括多个支腿。轴承轴从每个支腿延伸，并且旋转牙轮可旋转地耦连到每个轴承轴。至少一个旋转牙轮包括顶排切削结构、内排切削结构和量规排切削结构。顶排切削结构和内排切削结构由铣齿形成。量规排切削结构由切削器镶嵌物形成。CN115324515ACN115324515A权利要求书1/1页1.一种用于钻出设置在用套管作内衬的钻孔内的塞的旋转牙轮钻头，每个塞具有主体以及上卡瓦和下卡瓦，所述旋转牙轮钻头包含：多个支腿；从每个支腿延伸的轴承轴；多个旋转牙轮，每个旋转牙轮可旋转地耦连到相应的轴承轴，并且具有内切削结构和外切削结构，其中：每个切削结构包括多个切削元件，所述切削元件从仅包括铣齿和切削器镶嵌物的组中选择，所述内切削结构的所述切削元件仅包括铣齿，用于钻出所述塞的主体，并且所述外切削结构的所述切削元件至少包括大部分的切削器镶嵌物，用于钻出所述上卡瓦和下卡瓦。2.根据权利要求1所述的旋转牙轮钻头，其中：每个旋转牙轮限定大体锥形表面，并且每一个切削器镶嵌物包括被设置在相应的大体锥形表面之上的切削部分和被设置在相应的大体锥形表面之下的下基部。3.根据权利要求1所述的旋转牙轮钻头，其中在每一个旋转牙轮的基部和根部上没有切削元件。4.根据权利要求1所述的旋转牙轮钻头，其中所述切削器镶嵌物是碳化钨切削器镶嵌物。5.根据权利要求1所述的旋转牙轮钻头，其中所述铣齿由钢形成。6.根据权利要求1所述的旋转牙轮钻头，其中所述切削器镶嵌物是锥形形状或楔形形状。7.根据权利要求1所述的旋转牙轮钻头，还包括另一旋转牙轮，所述另一旋转牙轮可旋转地耦连到相应的轴承轴，并且具有所述内切削结构和所述外切削结构。8.根据权利要求1所述的旋转牙轮钻头，其中：每个旋转牙轮钻头的前面限定外直径，所述外切削结构位于所述外直径的一英寸内，并且所述内切削结构是所述前面的其余部分。9.根据权利要求1所述的旋转牙轮钻头，其中所述切削器镶嵌物各自过盈配合在形成在所述至少一个旋转牙轮中的相应凹槽内。10.一种使用根据权利要求1所述的旋转牙轮钻头钻出塞的方法，包含：引导所述旋转牙轮钻头到用套管作内衬的钻孔内；使用所述内切削结构钻出每个塞的主体；使用所述外切削结构钻出每个塞的上卡瓦和下卡瓦，所述卡瓦与所述套管接触；以及向所述钻孔的上方引导每个钻出的塞。2CN115324515A说明书1/5页混合旋转牙轮钻头[0001]本申请是申请号为201480057532.7、申请日为2014年7月14日、标题为“混合旋转牙轮钻头”的中国申请的分案申请。技术领域[0002]本发明总体涉及用于钻井眼的钻头，并且更具体地涉及用于调节井眼并且钻出液压压裂设备(例如，压裂塞)或桥塞的混合旋转牙轮钻头(hybridrotaryconedrillbit)。背景技术[0003]滚轮牙轮岩石钻头(rollerconerockbit)是在石油领域、天然气领域和采矿领域中使用的用于穿透地层成形井眼的切削工具。在井眼的成形中，滚轮牙轮钻头钻透组成不同岩层的不同地质材料。虽然钻头在钻透岩石时在不同深度处遇到不同地层，但是一般来说钻头的所有部分在同一时刻钻相同类型的岩层。[0004]在液压压裂操作中，压裂塞(fracplug)被固定到作为钻孔内衬的套管。压裂塞在某种意义上说是一次性工具，因为在压裂塞已执行其功能之后，使用按照国际钻井承包商协会即IADC(InternationalAssociationofDrillingContractors)标准制造的滚轮牙轮岩石钻头将其钻出，并且钻出的压裂塞碎片随着钻探泥浆冲上井眼。压裂塞是大体柱形部件，该柱形部件由从大体中空的中心移动的不同径向位置处设置的不同材料形成。与钻透岩层相比，当钻出压裂塞时，钻头同时钻透不同的材料。不同的材料产生不同的穿透效率并且磨损钻头不同部分上的特征