切削混合钻头和其它井下切削工具.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103842607103842607A(43)申请公布日2014.06.04(21)申请号201280008571.9(74)专利代理机构中科专利商标代理有限责任(22)申请日2012.02.10公司11021代理人汤雄军(30)优先权数据(51)In61/441,3192011.02.10USt.Cl.61/499,8512011.06.22USE21B10/43(2006.01)E21B10/55(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日E21B10/58(2006.01)2013.08.12(86)PCT国际申请的申请数据PCT/US2012/0246062012.02.10(87)PCT国际申请的公布数据WO2012/109517EN2012.08.16(71)申请人史密斯运输股份有限公司地址美国德克萨斯州(72)发明人迈克尔·G·阿扎芭拉·杜赖拉杰恩马达普斯·K·克沙凡恩权权利要求书4页利要求书4页说明书13页说明书13页附图18页附图18页(54)发明名称切削混合钻头和其它井下切削工具(57)摘要地球地层中钻井眼的钻头可以包括：具有钻头轴线和钻头端面的钻头体；沿着所述钻头端面径向延伸的多个刀片；和设置在所述多个刀片上的多个切削元件，所述多个切削元件包括：包括衬底和金刚石台面的至少一个牙轮，所述金刚石台面具有大致平坦切削面；和包括衬底和金刚石层的至少两个圆锥形切削元件，所述金刚石层具有圆锥形切削刃，其中在所述多个切削元件旋转到单个平面中的视图中，所述至少一个牙轮位于远离所述钻头轴线的径向位置，所述径向位置在所述至少两个圆锥形切削元件的径向位置之间。CN103842607ACN10384267ACN103842607A权利要求书1/4页1.一种用于在地球地层中钻井眼的钻头，包括：具有钻头轴线和钻头端面的钻头体；沿着所述钻头端面径向延伸的多个刀片；和设置在所述多个刀片上的多个切削元件，所述多个切削元件包括：包括衬底和金刚石台面的至少一个牙轮，所述金刚石台面具有大致平坦切削面；和包括衬底和金刚石层的至少两个圆锥形切削元件，所述金刚石层具有圆锥形切削刃，其中在所述多个切削元件旋转到单个平面中的视图中，所述至少一个牙轮位于远离所述钻头轴线的径向位置，所述径向位置在所述至少两个圆锥形切削元件的径向位置之间。2.根据权利要求1所述的钻头，其中，所述至少一个牙轮设置在相对于上面设置有所述至少两个圆锥形切削元件的至少一个刀片的尾随刀片上。3.根据权利要求2所述的钻头，其中，所述至少两个圆锥形切削元件在两个单独的刀片上。4.根据权利要求1所述的钻头，其中，所述至少两个圆锥形切削元件在同一刀片上。5.根据权利要求1所述的钻头，其中，所述至少两个圆锥形切削元件设置在切削轮廓的顶冠区域和台肩区域中。6.根据权利要求1所述的钻头，其中，所述至少两个圆锥形切削元件具有在从大约-10度至10度的范围内的后倾角。7.根据权利要求1所述的钻头，其中，所述至少两个圆锥形切削元件具有在从零度到10度范围内的后倾角。8.根据权利要求1所述的钻头，其中，至少一个圆锥形切削元件以比径向相邻牙轮大的露出高度设置。9.根据权利要求1所述的钻头，其中，至少一个圆锥形切削元件以比径向相邻牙轮小的露出高度设置。10.根据权利要求1所述的钻头，其中，至少一个圆锥形切削元件以与径向相邻牙轮大致相同的露出高度设置。11.根据权利要求1所述的钻头，其中，所述钻头的刀片不与所述钻头的中心线相交。12.根据权利要求11所述的钻头，进一步包括设置在至少两个刀片之间的区域中的芯型切削元件。13.根据权利要求12所述的钻头，其中，所述芯型切削元件包括牙轮。14.根据权利要求12所述的钻头，其中，所述芯型切削元件包括圆锥形切削元件。15.根据权利要求1所述的钻头，其中，至少一个刀片的至少一部分包括分散在连续基质中的多个超级研磨颗粒。16.根据权利要求1所述的钻头，其中，所述多个切削元件进一步包括被镶嵌到至少一个刀片中的孔中的至少一个孕镶金刚石硬合金齿。17.根据权利要求16所述的钻头，其中，所述至少一个孕镶金刚石硬合金齿设置在大致相同的径向位置处并尾随至少一个圆锥形切削元件。18.根据权利要求1所述的钻头，其中，所述至少两个圆锥形切削元件中的至少一个包括不与所述衬底的轴线同轴的所述圆锥形切削刃的轴线。19.根据权利要求18所述的钻头，其中，形成在所述圆锥形切削刃的轴线与所述衬底2CN103842607A权利要求书2/4页的轴线之间的角度在从37.5°到45°的范围内。20.根据权利要求1所述的钻头，其中，所述至少两个圆锥形切削元件中的至少一个包括与所述切削刃的顶点相邻的倾斜表面。2