CN107709693A - 中心具有反向旋转切削器的混合钻头 - Google Patents

中心具有反向旋转切削器的混合钻头 Download PDF

Info

Publication number
CN107709693A
CN107709693A CN201580080865.6A CN201580080865A CN107709693A CN 107709693 A CN107709693 A CN 107709693A CN 201580080865 A CN201580080865 A CN 201580080865A CN 107709693 A CN107709693 A CN 107709693A
Authority
CN
China
Prior art keywords
main body
drill
cutting structure
drill bit
drill main
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201580080865.6A
Other languages
English (en)
Inventor
S·G·安德烈
G·格罗兹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Halliburton Energy Services Inc
Original Assignee
Halliburton Energy Services Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Halliburton Energy Services Inc filed Critical Halliburton Energy Services Inc
Publication of CN107709693A publication Critical patent/CN107709693A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00—Drill bits
    • E21B10/08—Roller bits
    • E21B10/14—Roller bits combined with non-rolling cutters other than of leading-portion type
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00—Drill bits
    • E21B10/42—Rotary drag type drill bits with teeth, blades or like cutting elements, e.g. fork-type bits, fish tail bits
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00—Drill bits
    • E21B10/08—Roller bits
    • E21B10/10—Roller bits with roller axle supported at both ends
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00—Drill bits
    • E21B10/62—Drill bits characterised by parts, e.g. cutting elements, which are detachable or adjustable
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00—Drill bits
    • E21B10/08—Roller bits
    • E21B10/18—Roller bits characterised by conduits or nozzles for drilling fluids

Abstract

本发明提供了一种混合钻头，所述混合钻头在其上包括固定切削元件和旋转切削元件两者。所述固定切削元件附接至钻头主体并且限定径向地安置在所述旋转切削元件外部的位于***的固定切削结构。所述旋转切削元件限定位于中心的反向旋转切削结构，所述反向旋转切削结构包括被安装以在大体上垂直于钻头主体旋转轴的轴上相对于彼此反向旋转的两个半球形反向旋转切削构件。

Description

中心具有反向旋转切削器的混合钻头
背景
1.发明领域
本公开一般来说涉及用于与油气勘探、钻井和生产相关的操作中的井下工具，诸如钻头。更具体地说，本公开的实施方案涉及其上包括固定切削元件和旋转切削元件两者的钻头。
2.背景
经常在碳氢化合物、水、地热能量或其它地下资源的勘探、钻探和生产的操作中，旋转钻头用以穿过地质地层形成井筒。旋转钻头通常可以分类为具有固定切削元件的固定切削器钻头，或具有安装在一个或多个牙轮上的切削元件的牙轮钻头，所述牙轮被安装以用于相对于钻头的钻头主体旋转。
固定切削器钻头经常被称作“刮刀钻头”并且可以构造有安装至钻头主体的多个固定切削元件。用于固定切削器钻头的钻头主体可以由诸如钢的金属材料或通过用熔化的粘合剂渗透加固材料而形成的粘结材料构成。固定切削元件可以附接至钻头主体的外部轮廓，使得在形成井筒时切削元件上的硬表面暴露于地质地层。切削元件通常操作以通常通过当钻头在井筒内旋转时剪切地层材料来从地质地层中去除材料。
牙轮钻头可以由可旋转地安装至钻头主体的一个或多个牙轮构成，其中切削元件安置在牙轮上。当牙轮钻头旋转时，牙轮沿着井筒底部滚动。牙轮上的切削元件通常操作以通常通过粉碎、凿挖和/或刮擦地质地层中的材料以从地质地层中去除形成地质材料的材料来钻探井筒。
出于各种目的，混合钻头已被开发为具有固定切削器和牙轮钻头两者的特征。例如，在一些例子中，混合钻头可以更耐用，从而与固定切削器钻头或牙轮钻头单独相比在钻头需要维修或更换之前准许钻探更大的深度。
附图简述
下文中基于附图中表示的实施方案详细描述了本公开，附图中：
图1是包括根据本公开的一个或多个示例性实施方案构造的混合钻头的钻井***的部分横截面侧视图；
图2是图1的混合钻头的透视图，其示出了由钻头主体限定的位于***的固定切削结构以及由位于***的固定切削结构包围的位于中心的反向旋转切削结构；以及
图3是图2的混合钻头的横截面透视图，其示出了通过安置在钻头主体中限定的中心孔隙内的耦合器耦合至钻头主体的位于中心的反向旋转切削结构；以及
图4A是混合钻头的另一实例的部分横截面视图，其示出了具有可围绕不同的偏移的滚子轴旋转的一对大体圆柱形的反向旋转切削构件的位于中心的反向旋转切削结构；以及
图4B是混合钻头的另一实例的部分横截面视图，其示出了具有相对于混合钻头的旋转轴以径向偏移的方式安装的单一旋转切削构件的位于中心的旋转切削结构。
具体实施方式
本公开在各实例或图中可以重复参考数字和/或字母。这种重复是出于简单和清晰的目的，并且本身不指示所讨论的各种实施方案和/或配置之间的关系。另外，诸如下面、下方、下部、上方、上部、井上、井下、上游、下游等空间相对术语可以为了易于描述而在本文中用来描述所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系，向上方向是朝向相应图的顶部并且向下方向是朝向相应图的底部，井上方向是朝向井筒表面，井下方向是朝向井筒底部。除非另外陈述，否则空间相对术语旨在涵盖在使用或操作中的设备的除了图中所示定向之外的不同定向。例如，如果图中的设备被翻转，那么描述为在其它元件或特征“下方”或“下面”的元件将定向为在其它元件或特征“上方”。因此，示例性术语“下方”可以涵盖上方和下方两种定向。设备可以另外定向(旋转90度或在其它定向上)并且本文中所使用的空间相对描述可以同样相应地解释。
此外，即使图可能示出在具有特定定向的井筒的一部分中的设备，但除非另外指示，否则本领域技术人员应理解，根据本公开的设备可以同样非常适合用于具有其它定向(包括竖直的、倾斜的、水平的、弯曲的等)的井筒部分中。同样，除非另外指出，否则即使图可能示出岸上或陆地操作，但本领域技术人员应理解，根据本公开的设备同样非常适合于在海上操作中使用。另外，除非另外指出，否则即使图可能示出部分有套管的井筒，但本领域技术人员应理解，根据本公开的设备可以同样非常适合在全裸眼井筒中使用。
1.示例性实施方案的描述
本公开包括混合钻头，所述混合钻头包括安置在钻头***周围的固定切削元件以及位于混合钻头中心的一对反向旋转切削构件。钻头的旋转沿着相对长的周向路径运送位于***的固定切削元件，这可以便于从地层剪切地质材料。该对反向旋转切削构件在相对短的周向区域中滚动以粉碎和刮擦钻头的旋转轴附近的地质材料。反向旋转切削构件可以安装在大体上垂直于旋转轴的轴上并且可以轴向地定位以限定固定切削元件的切削深度。
图1是可以并入有根据本公开的一个或多个示例性实施方案构造的混合钻头100的钻井***10的实例的正视图。钻井***l0部分安置在井筒14内，井筒14从地面位置“S”延伸并且横穿地质地层“G”。在所示实例中，将井筒14示出为大体上竖直的，但将理解，井筒14可以在其中包括广泛多种竖直的、定向的、偏离的、倾斜的和/或水平的部分中的任一者，并且可以沿着穿过地质地层“G”的任何轨迹延伸。
混合钻头100提供在钻柱18的下端以用于切削至地质地层“G”中。当旋转时，混合钻头100操作以使地质地层“G”破裂并大体上碎裂。混合钻头100可以按多种方式中的任一者旋转。在这个实例中，在地面位置“S”处，钻机22包括转台28，转台28可操作以使整个钻柱18和耦合至钻柱18的下端的混合钻头100旋转。转台28选择性地由发动机30、链传动***或其它设备驱动。在一些实施方案中，提供在钻柱18中的井底钻具组合件或BHA 32可以包括井下马达34以选择性地使混合钻头100相对于钻柱18的其余部分旋转。马达34可以响应于钻井液(诸如泥浆36)循环经过其而生成扭矩。本领域技术人员将认识到，选择性地使混合钻头100相对于钻柱18旋转的能力可用于定向钻井，和/或也用于其它操作。
泥浆36可以由泥浆泵38经由钻柱18的内部向井下泵送。泥浆36经过BHA 32的井下马达34，在马达34处从泥浆36抽取能量以使混合钻头100转动。当泥浆36经过BHA 32时，泥浆36可以在经由限定在混合钻头100中的喷嘴124(图2)排出之前润滑限定在BHA32中的轴承(未明确示出)。泥浆36在经由限定在钻柱18与地质地层“G”之间的环空40继续返回向上循环时从混合钻头100的路径中冲刷地质切削和/或其它碎屑。地质切削和其它碎屑由泥浆36携带至地面位置“S”，在地面位置处可将切削和碎屑从泥浆流中去除。
图2是示出钻头主体102的混合钻头100的透视图，钻头主体102限定位于***的固定切削结构104以及大体上由固定切削结构104包围的位于中心的反向旋转切削结构106。混合钻头100还可以包括各种类型的连接器108中的任一者，连接器108从钻头主体102延伸以用于将混合钻头100耦合至钻柱18(图1)。在一些示例性实施方案中，连接器108可以包括上面限定有美国石油协会(API)螺纹的螺纹销。
钻头主体102限定在其前方末端102a与后方末端102b之间延伸的钻头主体旋转轴“X0”。在一些示例性实施方案中，钻头主体102可以由金属材料(诸如钢或通常与制造旋转钻头相关联的各种金属合金中的任一者)构成。或者，钻头主体102可以由通过用本领域技术人员了解的熔化的粘合剂材料(例如，铜、锡、锰镍和锌)渗透加固材料(例如，碳化钨粉末)而形成的粘结材料构成。
位于***的固定切削结构104包括围绕反向旋转切削结构106周向地间隔开的多个切削刀片114，其中排屑槽116限定在切削刀片114之间。在一些示例性实施方案中，六(6)个切削刀片114围绕钻头主体旋转轴“X0”非对称地布置。排屑槽116例如，通过在钻头主体102周围提供用于钻井泥浆36(图1)的流动路径而便于从混合钻头100的路径中去除地质材料和碎屑。
切削刀片114将多个固定切削元件118支撑在其上，所述固定切削元件围绕反向旋转切削结构106轴向地和径向地间隔开。如本文中所使用，术语“固定”通常意指固定切削元件118被安装以用于当混合钻头100围绕钻头主体旋转轴“X0”旋转时维持相对于钻头主体102的位置和定向。在一些实施方案中，固定切削元件118可以通过钎焊或本领域中辨识的其它制造技术牢固地安装至切削刀片114。固定切削元件118通常通过在混合钻头100在井下旋转时从井筒14(图1)的底部和侧面剪切地质材料来啮合并去除地质地层“G”(图1)的相邻部分。在一些示例性实施方案中，固定切削元件118可以包括各种类型的聚晶金刚石复合片(PDC)切削器部件。
保径元件120在每一切削刀片114的后方末端提供在径向向外的表面上。保径元件120可以由上文描述用于构造固定切削元件118的硬材料中的任一者构成并操作以维持井筒14(图1)的直径。
在一个或多个示例性实施方案中，多个喷嘴开口122限定在钻头主体102中。相应喷嘴124可以安置在每一喷嘴开口122中以用于排出经由钻柱18(图1)泵送的各种类型的钻井液或泥浆36(图1)。喷嘴开口122流体地耦合至延伸穿过混合钻头100的流体通道128(图3)。在一些实施方案中，位于中心的反向旋转切削结构106也可以包括流体地耦合至流体通道128的喷嘴(未明确示出)。流体通道128延伸穿过钻头主体102和连接器108，使得流体通道128可以流体地耦合至钻柱18(图1)。
位于中心的反向旋转切削结构106径向地安置成与钻头主体旋转轴“X0”相邻，使得反向旋转切削结构106大体上由固定切削结构104包围。反向旋转切削结构106包括通过轴杆136可旋转地耦合至钻头主体102的一对反向旋转切削构件132。在一些示例性实施方案中，轴杆136相对于钻头主体102安装在固定位置并且反向旋转切削构件132被安装以用于围绕轴杆136相对于彼此反向旋转。每一反向旋转切削构件132径向地从钻头主体旋转轴“X0”移位，并且因此反向旋转切削构件132可以在混合钻头100旋转时被引发以在轴杆136上旋转。例如，与地质地层“G”(图1)相邻的混合钻头100围绕钻头主体旋转轴“X0”在箭头A0的方向上旋转引发第一反向旋转切削构件132围绕轴杆136在方向A1上旋转以及第二反向旋转切削构件132围绕轴杆136在相对的箭头A2的方向上旋转。围绕轴杆136的旋转部分是因为地质地层“G”与反向旋转切削构件132之间的摩擦力，所述摩擦力引发反向旋转切削构件132沿着在钻头主体旋转轴“X0”周围的周向路径滚动。
反向旋转切削构件132将切削元件138支撑在其上。切削元件138通常可以操作以粉碎和刮擦钻头主体102的钻头主体旋转轴“X0”附近的地质材料。在所示实施方案中，切削元件138从反向旋转切削构件132的大体半球形的表面140突出。反向旋转切削构件132被布置成使得相应的半球形表面140限定跨越反向旋转切削结构106的前方末端142的大体球形的轮廓。在一些实施方案中，大体球形的轮廓的顶点144大体上沿着钻头主体旋转轴“X0”安置，并且在其它实施方案中，顶点144径向地从钻头主体旋转轴“X0”偏移。在一些实施方案中，顶点144可以径向地从钻头主体旋转轴“X0”偏移，使得反向旋转切削构件132中的一者与钻头主体旋转轴“X0”相交并且反向旋转切削构件132延伸至钻头主体旋转轴“X0”的相对的径向侧。切削元件138可以按周向行布置在半球形表面140周围。为了便于反向旋转切削构件132的反向旋转(例如，围绕轴杆136在相反方向上旋转)，旋转切削构件132中的每一者上的切削元件138的相应的径向上最内部的周向行138a、138b(图3)可以安置在钻头主体旋转轴“X0”的相对的径向侧上，如图3所示。也涵盖用于反向旋转切削构件132上的切削元件138的其它布置，诸如在反向旋转切削构件132上呈任何随机或图案化布置的凹陷或刀片。
图3是混合钻头100的横截面透视图，其示出了通过耦合器148耦合至钻头主体102的位于中心的反向旋转切削结构106。耦合器148可以安置在限定在钻头主体102中的中心孔隙150中，并且在这个实施方案中，耦合器148包括限定在反向旋转切削结构106上的外部螺纹表面152。外部螺纹表面152啮合限定在中心孔隙150内的相应的内部螺纹表面154。如所示，外部螺纹表面152与内部螺纹表面154完全啮合，使得反向旋转切削结构106与孔隙150内的环形肩部160邻接。在这个配置中，反向旋转切削构件132从孔隙150突出，使得反向旋转切削构件132大体上与固定切削元件118轴向地对准。在一些实施方案中，反向旋转切削构件132的前方末端142轴向地安置以处于固定切削元件118中的至少一者前方并跟随在固定切削元件118中的至少一者后方。具体地说，前方末端142安置在径向上最内部的固定切削元件118A的前方轴向侧上和轴向上最前方的固定切削元件118B的后方轴向侧上。
反向旋转切削构件132的轴向位置限定固定切削元件118可以实现的切削深度。一般来说，在反向旋转切削构件132在较大程度上轴向地处于固定切削元件118前方的情况下，与经由固定切削元件118相比，经由反向旋转切削构件132可以将施加至钻头100的轴向力的较大部分传送至地质地层“G”(图1)。因此，固定切削元件118可以实现相对低的切削深度。相反，在反向旋转切削构件132在较小程度上轴向地处于固定切削元件118前方的情况下，或在反向旋转切削构件132轴向地跟随在固定切削元件118后方的情况下，与经由反向旋转切削构件132相比，经由固定切削元件118可以将施加至钻头100的轴向力的较大部分传送至地质地层“G”，并且因此固定切削元件118可以实现相对高的切削深度。
在一些其它示例性实施方案(未示出)中，反向旋转切削结构106可以暴露不足。例如，反向旋转切削构件132的前方末端142可以安置在中心孔隙150内，并且在一些实施方案中，前方末端142可以安置成跟随在固定切削元件中的每一者后方。在其它实施方案中，反向旋转切削结构106可以过度暴露，使得前方末端安置在固定切削元件118中的每一者的前方轴向侧上。在一些其它示例性实施方案(未示出)中，反向旋转切削结构106可以通过其它机构(包括焊接、钎焊、卡环、螺纹环、销接等)紧固在中心孔隙150内。
反向旋转切削结构106包括从其延伸的一对平行轴杆支撑件166。在一些实施方案中，轴杆支撑件166以固定或刚性方式将轴杆136固持为大体上与钻头主体旋转轴“X0”正交。相应滚子轴“X1”和“X2”基本上彼此对准，使得两个反向旋转切削构件132可围绕大体上垂直于钻头主体旋转轴“X0”延伸的共同轴旋转。推力面168限定在轴杆支撑件166与反向旋转切削构件132之间，并且推力面170限定在反向旋转切削构件132之间。在一些实施方案中，推力面168、170相对于钻头主体旋转轴“X0”以大体上平行的方式布置，并且推力面168、170可以包括密封或未密封的轴承部件。
2.实例操作方法
继续参照图1至图3，混合钻头100可以用于穿过地质地层“G”形成井筒14。在一些示例性实施方案中，最初可以评估地质地层“G”以评定反向旋转切削结构106相对于固定切削元件118的适当的轴向位置。例如，可以评定地质地层“G”内的地质材料的类型以确定固定切削元件118的适当切削深度，并且可以选择具有反向旋转切削结构106的适当轴向位置的混合钻头100以实现适当的切削速度。可以通过反向旋转切削结构106的轴向位置限定施加至固定切削元件118的重量和固定切削元件118的相应的切削深度。
接下来，混合钻头100可以利用连接器108耦合至钻柱18，并且混合钻头100的钻头主体102可以邻近地质地层“G”围绕钻头主体旋转轴“X0”旋转。通过使钻头主体102旋转，可以利用固定切削元件118从地质地层“G”剪切地质材料。钻头主体102的旋转使得反向旋转切削构件132沿着地质地层“G”在相反反向上滚动。第一反向旋转切削构件132在箭头A1的方向上滚动，并且第二反向旋转切削构件132在箭头A2的方向上滚动。滚子元件132皆围绕轴杆136和轴A1旋转，轴A1与钻头主体旋转轴“X0”大体上正交。因此利用钻头主体旋转轴“X0”附近的切削元件138粉碎和刮擦地质地层“G”中的地质材料。
3.附加实施方案
图4A是混合钻头200的另一实例的部分横截面视图，其示出了具有一对大体圆柱形的反向旋转切削构件210、212的位于中心的反向旋转切削结构206。反向旋转切削构件210皆在钻头主体旋转轴“X3”的相对的径向侧上从钻头主体216的钻头主体旋转轴“X3”径向地移位。因此，反向旋转切削构件210、212被安装以用于围绕大体上垂直于钻头主体旋转轴“X3”的相应滚子轴“X4”和“X5”相对于彼此反向旋转。第一圆柱形反向旋转切削构件210具有比第二反向旋转切削构件212大的直径。在这个实施方案中，上面支撑了反向旋转切削构件210、212的相应滚子轴“X4”和“X5”彼此不同并且彼此偏移。具体地说，相应滚子轴“X4”和“X5”沿着钻头主体旋转轴“X5”彼此轴向地偏移，使得反向旋转切削构件210、210的相应前方末端218、220轴向地对准。在一些其它实施方案(未示出)中，前方末端218、220可以彼此轴向地偏移。
在一个或多个其它实施方案(未示出)中，用于旋转切削构件的不同的且偏移的滚子轴可以在除了由钻头主体的旋转轴限定的轴向方向之外的方向上彼此偏移。例如，在其它实施方案中，滚子轴可以横向地、径向地、成角度地和/或周向地彼此偏移。在一些示例性实施方案(未示出)中，不同的滚子轴在与钻头主体轴大体上正交的同一平面中和/或在与钻头主体轴大体上正交的轴向偏移的平面内彼此以直角布置，和/或彼此以斜角布置。在一些实施方案(未示出)中，不同的滚子轴被布置成使得滚子轴与钻头主体旋转轴不相交。
图4B是混合钻头300的另一实例的部分横截面视图，其示出了上面具有单个旋转切削构件310的位于中心的旋转切削结构306。旋转切削构件310相对于由混合钻头300的钻头主体312限定的钻头主体旋转轴“X6”以径向偏移的方式安装。旋转切削结构306的轴杆支撑件320将反向旋转切削构件310的中心线“C”维持为与钻头主体旋转轴“X6”径向地偏移达偏移距离“D”。因此，钻头主体312邻近地质地层“G”(图1)的旋转引发旋转切削构件310围绕滚子轴“X7”旋转，滚子轴“X7”可以与钻头主体旋转轴“X6”大体上正交。旋转切削构件310与钻头主体旋转轴“X6”相交，使得旋转切削构件310延伸至钻头主体旋转轴“X6”的相对的径向侧。
4.本公开的方面
提供在本章节描述的本公开的方面以用简化形式描述一系列概念，所述概念在上文更详细地进行了描述。本章节无意识别要求保护的主题的关键特征或基本特征，也无意用于辅助确定要求保护的主题的范围。
在一个方面，本公开涉及一种用于穿过地质地层形成井筒的钻头。所述钻头包括被配置用来连接至钻柱的连接器以及耦合至所述连接器的钻头主体。所述钻头主体限定纵向地延伸穿过所述钻头主体的钻头主体旋转轴。所述钻头还包括在所述钻头主体上的位于***的固定切削结构和位于中心的反向旋转切削结构。所述位于***的固定切削结构在其上包括至少一个固定切削元件以用于随所述钻头主体围绕所述钻头主体旋转轴旋转。所述位于中心的反向旋转切削结构包括围绕大体上垂直于所述钻头主体旋转轴的相应滚子轴安装的两个反向旋转切削构件。
在一个或多个示例性实施方案中，所述两个反向旋转切削构件被安装以用于响应于所述钻头主体围绕所述钻头主体旋转轴的旋转而相对于彼此反向旋转。在一个或多个示例性实施方案中，所述位于中心的反向旋转切削结构包括跨越其前方末端的大体球形的轮廓。所述反向旋转切削构件的所述相应滚子轴可以基本上对准，使得所述两个反向旋转切削构件可围绕大体上垂直于所述钻头主体旋转轴延伸的共同轴旋转。或者，所述相应滚子轴可以彼此偏移，使得所述两个反向旋转切削构件可围绕大体上垂直于所述钻头主体旋转轴延伸的不同轴旋转。在一些实施方案中，不同的且偏移的滚子轴可以沿着所述钻头主体旋转轴彼此轴向地偏移。在一些实施方案中，所述两个反向旋转切削构件被安装以延伸至所述钻头主体旋转轴的相对的径向侧。
在一些实施方案中，所述位于中心的反向旋转切削结构可以在其上包括耦合器以用于将所述反向旋转切削结构耦合至所述钻头主体中限定的中心孔隙中。所述耦合器可以在其上包括第一螺纹表面，所述第一螺纹表面用于啮合所述中心孔隙中限定的相应的第二螺纹表面。在一些实施方案中，所述耦合器可以包括固定耦合器，诸如焊接或粘合剂，并且在其它实施方案中，所述耦合器可以包括可移除的耦合器(诸如销或闩锁)以便于将所述反向旋转切削结构从所述中心孔隙中移除。在一些示例性实施方案中，所述反向旋转切削结构包括将所述两个反向旋转切削构件支撑在其上的轴杆。
在一个或多个示例性实施方案中，所述位于***的固定切削结构包括围绕位于中心的反向旋转切削结构周向地间隔开的多个切削刀片。所述位于***的固定切削结构可以包括多个径向和轴向分布的固定切削元件，并且在一些实施方案中，所述反向旋转切削构件的所述前方末端轴向地安置以处于所述固定切削元件中的至少一者前方并跟随在所述固定切削元件中的至少一者后方。在一些实施方案中，所述位于中心的反向旋转切削结构的所述前方末端可以安置在径向上最内部的固定切削元件的前方轴向侧上和轴向上最前方的固定切削元件的后方轴向侧上。在一些示例性实施方案中，所述位于中心的反向旋转切削结构可以暴露不足，使得所述前方末端安置在所述固定切削元件中的每一者的后方轴向侧上，并且在其它实施方案中，所述反向旋转切削结构可以过度暴露，使得所述前方末端安置在所述固定切削元件中的每一者的前方轴向侧上。
在另一方面，本公开涉及一种用于穿过地质地层形成井筒的钻头。所述钻头包括被配置用来连接至钻柱中的连接器。钻头主体耦合至所述连接器并且限定纵向地延伸穿过所述钻头主体的旋转轴。所述钻头还包括限定在所述钻头主体上的固定切削结构，所述固定切削结构在其上包括至少一个固定切削元件以用于随所述钻头主体围绕所述旋转轴旋转。所述钻头还包括旋转切削结构，所述旋转切削结构包括安装在大体上垂直于所述钻头主体旋转轴的轴上的至少一个旋转切削构件。所述旋转切削构件与所述钻头主体旋转轴径向地偏移。
在一些示例性实施方案中，所述固定切削结构的所述至少一个固定切削元件包括在所述反向旋转切削结构的径向外侧上彼此周向地间隔开的多个固定切削元件。在一些实施方案中，所述位于中心的旋转切削结构在所述多个固定切削元件内从所述钻头主体中限定的中心孔隙径向地突出。
在一个或多个实施方案中，所述至少一个旋转切削构件包括被安装以延伸至所述钻头主体旋转轴的相对的径向侧的两个反向旋转切削构件。在一些示例性实施方案中，所述两个反向旋转切削构件各自具有大体半球形的轮廓，并且在一些实施方案中，所述两个反向旋转切削构件相对于彼此定向以限定跨越所述旋转切削结构的前方末端的大体球形的轮廓。在一些示例性实施方案中，所述大体球形的轮廓的顶点大体上沿着所述钻头主体旋转轴安置。
在一些实施方案中，所述两个反向旋转切削构件安装在共同轴上。在一些实施方案中，所述至少一个反向旋转切削构件与所述旋转轴相交并且延伸至所述钻头主体旋转轴的相对的径向侧。
本公开的摘要仅用于向美国专利和商标局以及公众详细提供从粗略阅读迅速确定技术公开内容的本质和要点的方式，并且其仅表示一个或多个实施方案。
尽管已详细示出了各种实施方案，但本公开不限于所示实施方案。本领域技术人员可以想到对以上实施方案的修改和改编。这些修改和改编在本公开的精神和范围内。

Claims (20)

1.一种用于穿过地质地层形成井筒的钻头，所述钻头包括：
连接器，所述连接器被配置用来连接至钻柱，
钻头主体，所述钻头主体耦合至所述连接器并且限定纵向地延伸穿过所述钻头主体的钻头主体旋转轴；
位于***的固定切削结构，所述固定切削结构在所述钻头主体上并且在其上包括至少一个固定切削元件以用于随所述钻头主体围绕所述钻头主体旋转轴旋转；以及
位于中心的反向旋转切削结构，所述反向旋转切削结构包括围绕大体上垂直于所述钻头主体旋转轴的相应滚子轴安装的两个反向旋转切削构件。
2.如权利要求1所述的钻头，其中所述位于中心的反向旋转切削结构包括跨越其前方末端的大体球形的轮廓。
3.如权利要求1所述的钻头，其中所述相应滚子轴对准，使得所述两个反向旋转切削构件可围绕大体上垂直于所述钻头主体旋转轴延伸的共同滚子轴旋转。
4.如权利要求3所述的钻头，其中所述两个反向旋转切削构件延伸至所述钻头主体旋转轴的相对的径向侧。
5.如权利要求1所述的钻头，其中所述相应滚子轴彼此偏移，使得所述两个反向旋转切削构件可围绕大体上垂直于所述钻头主体旋转轴延伸的不同轴旋转。
6.如权利要求5所述的钻头，其中所述相应滚子轴沿着所述钻头主体旋转轴彼此轴向地偏移。
7.如权利要求1所述的钻头，其中所述位于中心的反向旋转切削结构在其上包括耦合器以用于将所述位于中心的反向旋转切削结构耦合至所述钻头主体中限定的中心孔隙中。
8.如权利要求7所述的钻头，其中所述耦合器包括第一螺纹表面，所述第一螺纹表面用于啮合所述中心孔隙中限定的相应的第二螺纹表面。
9.如权利要求1所述的钻头，其中所述位于中心的反向旋转切削结构包括将所述两个反向旋转切削构件支撑在其上的轴杆。
10.如权利要求1所述的钻头，其中所述位于***的固定切削结构包括围绕位于中心的反向旋转切削结构周向地间隔开的多个切削刀片。
11.如权利要求1所述的钻头，其中所述位于***的固定切削结构包括多个径向和轴向分布的固定切削元件，并且其中所述位于中心的反向旋转切削结构的前方末端安置在径向上最内部的固定切削元件的前方轴向侧上。
12.如权利要求11所述的钻头，其中所述位于中心的反向旋转切削结构的所述前方末端安置在轴向上最前方的固定切削元件的后方轴向侧上。
13.一种用于穿过地质地层形成井筒的钻头，所述钻头包括：
连接器，所述连接器被配置用来连接至钻柱中，
钻头主体，所述钻头主体耦合至所述连接器并且限定纵向地延伸穿过所述钻头主体的钻头主体旋转轴；
固定切削结构，所述固定切削结构限定在所述钻头主体上并且在其上包括至少一个固定切削元件以用于随所述钻头主体围绕所述旋转轴旋转；以及
旋转切削结构，所述旋转切削结构包括与所述钻头主体旋转轴径向地偏移的至少一个旋转切削构件，所述旋转切削构件安装在大体上垂直于所述钻头主体旋转轴的滚子轴上。
14.如权利要求13所述的钻头，其中所述固定切削结构的所述至少一个固定切削元件包括在所述反向旋转切削结构的径向外侧彼此周向地间隔开的多个固定切削元件。
15.如权利要求14所述的钻头，其中所述旋转切削结构在所述多个固定切削元件内从所述钻头主体中限定的中心孔隙径向地突出。
16.如权利要求13所述的钻头，其中所述至少一个旋转切削构件包括被安装以延伸至所述钻头主体旋转轴的相对的径向侧的两个反向旋转切削构件。
17.如权利要求16所述的钻头，其中所述两个反向旋转切削构件各自具有大体半球形的轮廓。
18.如权利要求17所述的钻头，其中所述两个反向旋转切削构件相对于彼此定向以限定跨越所述旋转切削结构的前方末端的大体球形的轮廓。
19.如权利要求18所述的钻头，其中所述大体球形的轮廓的顶点大体上沿着所述钻头主体旋转轴安置。
20.如权利要求13所述的钻头，其中所述至少一个旋转切削构件包括被安装以用于围绕所述滚子轴旋转的大体圆柱形的表面。
CN201580080865.6A 2015-07-17 2015-07-17 中心具有反向旋转切削器的混合钻头 Pending CN107709693A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US2015/040978 WO2017014730A1 (en) 2015-07-17 2015-07-17 Hybrid drill bit with counter-rotation cutters in center

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107709693A true CN107709693A (zh) 2018-02-16

Family

ID=57834253

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201580080865.6A Pending CN107709693A (zh) 2015-07-17 2015-07-17 中心具有反向旋转切削器的混合钻头

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10557311B2 (zh)
CN (1) CN107709693A (zh)
WO (1) WO2017014730A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111819336A (zh) * 2018-02-23 2020-10-23 斯伦贝谢技术有限公司 带有切削齿的旋转导向***
CN113107371A (zh) * 2021-03-30 2021-07-13 中国石油大学(华东) 自激轴冲与诱导卸荷耦合破岩钻头及钻井提速方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11293232B2 (en) * 2017-08-17 2022-04-05 Halliburton Energy Services, Inc. Drill bit with adjustable inner gauge configuration
US10995557B2 (en) * 2017-11-08 2021-05-04 Halliburton Energy Services, Inc. Method of manufacturing and designing a hybrid drill bit
US11248419B2 (en) 2020-02-14 2022-02-15 Halliburton Energy Services, Inc. Hybrid drill bit

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101765695A (zh) * 2007-04-05 2010-06-30 贝克休斯公司 混合式钻头及其钻进方法
US20100224417A1 (en) * 2009-03-03 2010-09-09 Baker Hughes Incorporated Hybrid drill bit with high bearing pin angles
CN101886522A (zh) * 2010-07-16 2010-11-17 西南石油大学 一种以切削方式破岩的轮式钻头
CN102434105A (zh) * 2011-11-30 2012-05-02 四川深远石油钻井工具有限公司 具有旋切破岩功能的复合钻头
US20130313021A1 (en) * 2011-11-15 2013-11-28 Baker Hughes Incorporated Hybrid Drill Bits Having Increased Drilling Efficiency
US20140353046A1 (en) * 2013-05-28 2014-12-04 Smith International, Inc. Hybrid bit with roller cones near the bit axis

Family Cites Families (243)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3126066A (en) 1964-03-24 Rotary drill bit with wiper blade
US3126067A (en) 1964-03-24 Roller bit with inserts
USRE23416E (en) 1951-10-16 Drill
US930759A (en) 1908-11-20 1909-08-10 Howard R Hughes Drill.
US1388424A (en) 1919-06-27 1921-08-23 Edward A George Rotary bit
US1394769A (en) 1920-05-18 1921-10-25 C E Reed Drill-head for oil-wells
US1519641A (en) 1920-10-12 1924-12-16 Walter N Thompson Rotary underreamer
US1821474A (en) 1927-12-05 1931-09-01 Sullivan Machinery Co Boring tool
US1896243A (en) 1928-04-12 1933-02-07 Hughes Tool Co Cutter support for well drills
US1816568A (en) 1929-06-05 1931-07-28 Reed Roller Bit Co Drill bit
US1874066A (en) 1930-04-28 1932-08-30 Floyd L Scott Combination rolling and scraping cutter drill
US1932487A (en) 1930-07-11 1933-10-31 Hughes Tool Co Combination scraping and rolling cutter drill
US1879127A (en) 1930-07-21 1932-09-27 Hughes Tool Co Combination rolling and scraping cutter bit
US2030722A (en) 1933-12-01 1936-02-11 Hughes Tool Co Cutter assembly
US2117481A (en) 1935-02-19 1938-05-17 Globe Oil Tools Co Rock core drill head
US2119618A (en) 1937-08-28 1938-06-07 John A Zublin Oversize hole drilling mechanism
US2198849A (en) 1938-06-09 1940-04-30 Reuben L Waxler Drill
US2216894A (en) 1939-10-12 1940-10-08 Reed Roller Bit Co Rock bit
US2244537A (en) 1939-12-22 1941-06-03 Archer W Kammerer Well drilling bit
US2320136A (en) 1940-09-30 1943-05-25 Archer W Kammerer Well drilling bit
US2297157A (en) 1940-11-16 1942-09-29 Mcclinton John Drill
US2320137A (en) 1941-08-12 1943-05-25 Archer W Kammerer Rotary drill bit
US2380112A (en) 1942-01-02 1945-07-10 Kinnear Clarence Wellington Drill
US2524428A (en) * 1946-03-27 1950-10-03 Chester B Day Earth drill bit
US2719026A (en) 1952-04-28 1955-09-27 Reed Roller Bit Co Earth boring drill
US2815932A (en) 1956-02-29 1957-12-10 Norman E Wolfram Retractable rock drill bit apparatus
US2994389A (en) 1957-06-07 1961-08-01 Le Bus Royalty Company Combined drilling and reaming apparatus
US3066749A (en) 1959-08-10 1962-12-04 Jersey Prod Res Co Combination drill bit
US3010708A (en) 1960-04-11 1961-11-28 Goodman Mfg Co Rotary mining head and core breaker therefor
US3050293A (en) 1960-05-12 1962-08-21 Goodman Mfg Co Rotary mining head and core breaker therefor
US3055443A (en) 1960-05-31 1962-09-25 Jersey Prod Res Co Drill bit
US3239431A (en) 1963-02-21 1966-03-08 Knapp Seth Raymond Rotary well bits
US3174564A (en) 1963-06-10 1965-03-23 Hughes Tool Co Combination core bit
US3250337A (en) 1963-10-29 1966-05-10 Max J Demo Rotary shock wave drill bit
US3269469A (en) 1964-01-10 1966-08-30 Hughes Tool Co Solid head rotary-percussion bit with rolling cutters
US3387673A (en) 1966-03-15 1968-06-11 Ingersoll Rand Co Rotary percussion gang drill
US3424258A (en) 1966-11-16 1969-01-28 Japan Petroleum Dev Corp Rotary bit for use in rotary drilling
US3583501A (en) 1969-03-06 1971-06-08 Mission Mfg Co Rock bit with powered gauge cutter
USRE28625E (en) 1970-08-03 1975-11-25 Rock drill with increased bearing life
US4006788A (en) 1975-06-11 1977-02-08 Smith International, Inc. Diamond cutter rock bit with penetration limiting
JPS5382601A (en) 1976-12-28 1978-07-21 Tokiwa Kogyo Kk Rotary grinding type excavation drill head
US4140189A (en) 1977-06-06 1979-02-20 Smith International, Inc. Rock bit with diamond reamer to maintain gage
US4270812A (en) 1977-07-08 1981-06-02 Thomas Robert D Drill bit bearing
US4285409A (en) 1979-06-28 1981-08-25 Smith International, Inc. Two cone bit with extended diamond cutters
US4527637A (en) 1981-05-11 1985-07-09 Bodine Albert G Cycloidal drill bit
US4293048A (en) 1980-01-25 1981-10-06 Smith International, Inc. Jet dual bit
US4343371A (en) 1980-04-28 1982-08-10 Smith International, Inc. Hybrid rock bit
US4369849A (en) 1980-06-05 1983-01-25 Reed Rock Bit Company Large diameter oil well drilling bit
US4359112A (en) 1980-06-19 1982-11-16 Smith International, Inc. Hybrid diamond insert platform locator and retention method
US4320808A (en) 1980-06-24 1982-03-23 Garrett Wylie P Rotary drill bit
US4386669A (en) 1980-12-08 1983-06-07 Evans Robert F Drill bit with yielding support and force applying structure for abrasion cutting elements
US4428687A (en) 1981-05-11 1984-01-31 Hughes Tool Company Floating seal for earth boring bit
US4410284A (en) 1982-04-22 1983-10-18 Smith International, Inc. Composite floating element thrust bearing
US4444281A (en) 1983-03-30 1984-04-24 Reed Rock Bit Company Combination drag and roller cutter drill bit
WO1985002223A1 (en) 1983-11-18 1985-05-23 Rock Bit Industries U.S.A., Inc. Hybrid rock bit
AU3946885A (en) 1984-03-26 1985-10-03 Norton Christensen Inc. Cutting element using polycrystalline diamond disks
US4726718A (en) 1984-03-26 1988-02-23 Eastman Christensen Co. Multi-component cutting element using triangular, rectangular and higher order polyhedral-shaped polycrystalline diamond disks
US5028177A (en) 1984-03-26 1991-07-02 Eastman Christensen Company Multi-component cutting element using triangular, rectangular and higher order polyhedral-shaped polycrystalline diamond disks
US4572306A (en) 1984-12-07 1986-02-25 Dorosz Dennis D E Journal bushing drill bit construction
US4738322A (en) 1984-12-21 1988-04-19 Smith International Inc. Polycrystalline diamond bearing system for a roller cone rock bit
US4657091A (en) 1985-05-06 1987-04-14 Robert Higdon Drill bits with cone retention means
SU1331988A1 (ru) 1985-07-12 1987-08-23 И.И. Барабашкин, И. В. Воевидко и В. М. Ивасив Калибратор
US4664705A (en) 1985-07-30 1987-05-12 Sii Megadiamond, Inc. Infiltrated thermally stable polycrystalline diamond
GB8528894D0 (en) 1985-11-23 1986-01-02 Nl Petroleum Prod Rotary drill bits
US4690228A (en) 1986-03-14 1987-09-01 Eastman Christensen Company Changeover bit for extended life, varied formations and steady wear
US4706765A (en) 1986-08-11 1987-11-17 Four E Inc. Drill bit assembly
US5116568A (en) 1986-10-20 1992-05-26 Norton Company Method for low pressure bonding of PCD bodies
US4943488A (en) 1986-10-20 1990-07-24 Norton Company Low pressure bonding of PCD bodies and method for drill bits and the like
US5030276A (en) 1986-10-20 1991-07-09 Norton Company Low pressure bonding of PCD bodies and method
US4727942A (en) 1986-11-05 1988-03-01 Hughes Tool Company Compensator for earth boring bits
US4765205A (en) 1987-06-01 1988-08-23 Bob Higdon Method of assembling drill bits and product assembled thereby
CA1270479A (en) 1987-12-14 1990-06-19 Jerome Labrosse Tubing bit opener
USRE37450E1 (en) 1988-06-27 2001-11-20 The Charles Machine Works, Inc. Directional multi-blade boring head
US5027912A (en) 1988-07-06 1991-07-02 Baker Hughes Incorporated Drill bit having improved cutter configuration
US4874047A (en) 1988-07-21 1989-10-17 Cummins Engine Company, Inc. Method and apparatus for retaining roller cone of drill bit
US4875532A (en) 1988-09-19 1989-10-24 Dresser Industries, Inc. Roller drill bit having radial-thrust pilot bushing incorporating anti-galling material
US4981184A (en) 1988-11-21 1991-01-01 Smith International, Inc. Diamond drag bit for soft formations
US4892159A (en) 1988-11-29 1990-01-09 Exxon Production Research Company Kerf-cutting apparatus and method for improved drilling rates
NO169735C (no) 1989-01-26 1992-07-29 Geir Tandberg Kombinasjonsborekrone
GB8907618D0 (en) 1989-04-05 1989-05-17 Morrison Pumps Sa Drilling
US4932484A (en) 1989-04-10 1990-06-12 Amoco Corporation Whirl resistant bit
US4953641A (en) 1989-04-27 1990-09-04 Hughes Tool Company Two cone bit with non-opposite cones
US4936398A (en) 1989-07-07 1990-06-26 Cledisc International B.V. Rotary drilling device
US4976324A (en) 1989-09-22 1990-12-11 Baker Hughes Incorporated Drill bit having diamond film cutting surface
US5049164A (en) 1990-01-05 1991-09-17 Norton Company Multilayer coated abrasive element for bonding to a backing
US4991671A (en) 1990-03-13 1991-02-12 Camco International Inc. Means for mounting a roller cutter on a drill bit
US4984643A (en) 1990-03-21 1991-01-15 Hughes Tool Company Anti-balling earth boring bit
US5224560A (en) 1990-10-30 1993-07-06 Modular Engineering Modular drill bit
US5145017A (en) 1991-01-07 1992-09-08 Exxon Production Research Company Kerf-cutting apparatus for increased drilling rates
US5941322A (en) 1991-10-21 1999-08-24 The Charles Machine Works, Inc. Directional boring head with blade assembly
US5238074A (en) 1992-01-06 1993-08-24 Baker Hughes Incorporated Mosaic diamond drag bit cutter having a nonuniform wear pattern
US5346026A (en) 1992-01-31 1994-09-13 Baker Hughes Incorporated Rolling cone bit with shear cutting gage
US5467836A (en) 1992-01-31 1995-11-21 Baker Hughes Incorporated Fixed cutter bit with shear cutting gage
US5287936A (en) 1992-01-31 1994-02-22 Baker Hughes Incorporated Rolling cone bit with shear cutting gage
NO176528C (no) 1992-02-17 1995-04-19 Kverneland Klepp As Anordning ved borekroner
EP0569663A1 (en) 1992-05-15 1993-11-18 Baker Hughes Incorporated Improved anti-whirl drill bit
US5558170A (en) 1992-12-23 1996-09-24 Baroid Technology, Inc. Method and apparatus for improving drill bit stability
US5289889A (en) 1993-01-21 1994-03-01 Marvin Gearhart Roller cone core bit with spiral stabilizers
US5560440A (en) 1993-02-12 1996-10-01 Baker Hughes Incorporated Bit for subterranean drilling fabricated from separately-formed major components
US5361859A (en) 1993-02-12 1994-11-08 Baker Hughes Incorporated Expandable gage bit for drilling and method of drilling
US5355559A (en) 1993-04-26 1994-10-18 Amerock Corporation Hinge for inset doors
US5351770A (en) 1993-06-15 1994-10-04 Smith International, Inc. Ultra hard insert cutters for heel row rotary cone rock bit applications
GB9314954D0 (en) 1993-07-16 1993-09-01 Camco Drilling Group Ltd Improvements in or relating to torary drill bits
US5429200A (en) 1994-03-31 1995-07-04 Dresser Industries, Inc. Rotary drill bit with improved cutter
US5452771A (en) 1994-03-31 1995-09-26 Dresser Industries, Inc. Rotary drill bit with improved cutter and seal protection
US5472057A (en) 1994-04-11 1995-12-05 Atlantic Richfield Company Drilling with casing and retrievable bit-motor assembly
US5606895A (en) 1994-08-08 1997-03-04 Dresser Industries, Inc. Method for manufacture and rebuild a rotary drill bit
US5439068B1 (en) 1994-08-08 1997-01-14 Dresser Ind Modular rotary drill bit
US5513715A (en) 1994-08-31 1996-05-07 Dresser Industries, Inc. Flat seal for a roller cone rock bit
US5755297A (en) 1994-12-07 1998-05-26 Dresser Industries, Inc. Rotary cone drill bit with integral stabilizers
US5547033A (en) 1994-12-07 1996-08-20 Dresser Industries, Inc. Rotary cone drill bit and method for enhanced lifting of fluids and cuttings
US5553681A (en) 1994-12-07 1996-09-10 Dresser Industries, Inc. Rotary cone drill bit with angled ramps
US5593231A (en) 1995-01-17 1997-01-14 Dresser Industries, Inc. Hydrodynamic bearing
US5996713A (en) 1995-01-26 1999-12-07 Baker Hughes Incorporated Rolling cutter bit with improved rotational stabilization
US5570750A (en) 1995-04-20 1996-11-05 Dresser Industries, Inc. Rotary drill bit with improved shirttail and seal protection
US5641029A (en) 1995-06-06 1997-06-24 Dresser Industries, Inc. Rotary cone drill bit modular arm
US5695019A (en) 1995-08-23 1997-12-09 Dresser Industries, Inc. Rotary cone drill bit with truncated rolling cone cutters and dome area cutter inserts
USD384084S (en) 1995-09-12 1997-09-23 Dresser Industries, Inc. Rotary cone drill bit
US5695018A (en) 1995-09-13 1997-12-09 Baker Hughes Incorporated Earth-boring bit with negative offset and inverted gage cutting elements
US5904213A (en) 1995-10-10 1999-05-18 Camco International (Uk) Limited Rotary drill bits
US5862871A (en) 1996-02-20 1999-01-26 Ccore Technology & Licensing Limited, A Texas Limited Partnership Axial-vortex jet drilling system and method
AU726959B2 (en) 1996-03-01 2000-11-30 Tiger 19 Partners, Ltd Cantilevered hole opener
US5642942A (en) 1996-03-26 1997-07-01 Smith International, Inc. Thrust plugs for rotary cone air bits
US6390210B1 (en) 1996-04-10 2002-05-21 Smith International, Inc. Rolling cone bit with gage and off-gage cutter elements positioned to separate sidewall and bottom hole cutting duty
US6241034B1 (en) 1996-06-21 2001-06-05 Smith International, Inc. Cutter element with expanded crest geometry
US6116357A (en) 1996-09-09 2000-09-12 Smith International, Inc. Rock drill bit with back-reaming protection
US5904212A (en) 1996-11-12 1999-05-18 Dresser Industries, Inc. Gauge face inlay for bit hardfacing
BE1010801A3 (fr) 1996-12-16 1999-02-02 Dresser Ind Outil de forage et/ou de carottage.
BE1010802A3 (fr) 1996-12-16 1999-02-02 Dresser Ind Tete de forage.
GB9708428D0 (en) 1997-04-26 1997-06-18 Camco Int Uk Ltd Improvements in or relating to rotary drill bits
US5944125A (en) 1997-06-19 1999-08-31 Varel International, Inc. Rock bit with improved thrust face
US6095265A (en) 1997-08-15 2000-08-01 Smith International, Inc. Impregnated drill bits with adaptive matrix
US6561293B2 (en) 1997-09-04 2003-05-13 Smith International, Inc. Cutter element with non-linear, expanded crest
US6173797B1 (en) 1997-09-08 2001-01-16 Baker Hughes Incorporated Rotary drill bits for directional drilling employing movable cutters and tandem gage pad arrangement with active cutting elements and having up-drill capability
US6220374B1 (en) 1998-01-26 2001-04-24 Dresser Industries, Inc. Rotary cone drill bit with enhanced thrust bearing flange
WO1999037879A1 (en) 1998-01-26 1999-07-29 Dresser Industries, Inc. Rotary cone drill bit with enhanced journal bushing
US6568490B1 (en) 1998-02-23 2003-05-27 Halliburton Energy Services, Inc. Method and apparatus for fabricating rotary cone drill bits
US6109375A (en) 1998-02-23 2000-08-29 Dresser Industries, Inc. Method and apparatus for fabricating rotary cone drill bits
EP1066447B1 (en) 1998-03-26 2004-08-18 Halliburton Energy Services, Inc. Rotary cone drill bit with improved bearing system
US5979575A (en) 1998-06-25 1999-11-09 Baker Hughes Incorporated Hybrid rock bit
JP2000080878A (ja) 1998-06-30 2000-03-21 Kyoei Kogyo Kk 硬軟地層兼用型掘削用ヘッド
US6206116B1 (en) 1998-07-13 2001-03-27 Dresser Industries, Inc. Rotary cone drill bit with machined cutting structure
US20040045742A1 (en) 2001-04-10 2004-03-11 Halliburton Energy Services, Inc. Force-balanced roller-cone bits, systems, drilling methods, and design methods
US6241036B1 (en) 1998-09-16 2001-06-05 Baker Hughes Incorporated Reinforced abrasive-impregnated cutting elements, drill bits including same
US6345673B1 (en) 1998-11-20 2002-02-12 Smith International, Inc. High offset bits with super-abrasive cutters
US6401844B1 (en) 1998-12-03 2002-06-11 Baker Hughes Incorporated Cutter with complex superabrasive geometry and drill bits so equipped
SE516079C2 (sv) 1998-12-18 2001-11-12 Sandvik Ab Rullborrkrona
US6279671B1 (en) 1999-03-01 2001-08-28 Amiya K. Panigrahi Roller cone bit with improved seal gland design
BE1012545A3 (fr) 1999-03-09 2000-12-05 Security Dbs Elargisseur de trou de forage.
CA2342615C (en) 1999-05-14 2007-05-01 Allen Kent Rives Hole opener with multisized, replaceable arms and cutters
CA2314114C (en) 1999-07-19 2007-04-10 Smith International, Inc. Improved rock drill bit with neck protection
US6684967B2 (en) 1999-08-05 2004-02-03 Smith International, Inc. Side cutting gage pad improving stabilization and borehole integrity
US6460631B2 (en) 1999-08-26 2002-10-08 Baker Hughes Incorporated Drill bits with reduced exposure of cutters
US6533051B1 (en) 1999-09-07 2003-03-18 Smith International, Inc. Roller cone drill bit shale diverter
US6386302B1 (en) 1999-09-09 2002-05-14 Smith International, Inc. Polycrystaline diamond compact insert reaming tool
SE524046C2 (sv) 1999-09-24 2004-06-22 Varel Internat Inc Rullborrkrona
US6460635B1 (en) 1999-10-25 2002-10-08 Kalsi Engineering, Inc. Load responsive hydrodynamic bearing
US6843333B2 (en) 1999-11-29 2005-01-18 Baker Hughes Incorporated Impregnated rotary drag bit
US8082134B2 (en) 2000-03-13 2011-12-20 Smith International, Inc. Techniques for modeling/simulating, designing optimizing, and displaying hybrid drill bits
US6439326B1 (en) 2000-04-10 2002-08-27 Smith International, Inc. Centered-leg roller cone drill bit
US6688410B1 (en) 2000-06-07 2004-02-10 Smith International, Inc. Hydro-lifter rock bit with PDC inserts
US6405811B1 (en) 2000-09-18 2002-06-18 Baker Hughes Corporation Solid lubricant for air cooled drill bit and method of drilling
US6386300B1 (en) 2000-09-19 2002-05-14 Curlett Family Limited Partnership Formation cutting method and system
DE60140617D1 (de) 2000-09-20 2010-01-07 Camco Int Uk Ltd Polykristalliner diamant mit einer an katalysatormaterial abgereicherten oberfläche
US6592985B2 (en) 2000-09-20 2003-07-15 Camco International (Uk) Limited Polycrystalline diamond partially depleted of catalyzing material
US6408958B1 (en) 2000-10-23 2002-06-25 Baker Hughes Incorporated Superabrasive cutting assemblies including cutters of varying orientations and drill bits so equipped
US7137460B2 (en) 2001-02-13 2006-11-21 Smith International, Inc. Back reaming tool
CA2371740C (en) 2001-02-13 2006-04-18 Smith International, Inc. Back reaming tool
RU2303689C2 (ru) 2001-07-06 2007-07-27 Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. Долото для бурения скважины
WO2003010410A1 (en) 2001-07-23 2003-02-06 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Injecting a fluid into a borehole ahead of the bit
US6745858B1 (en) 2001-08-24 2004-06-08 Rock Bit International Adjustable earth boring device
US6601661B2 (en) 2001-09-17 2003-08-05 Baker Hughes Incorporated Secondary cutting structure
US6742607B2 (en) 2002-05-28 2004-06-01 Smith International, Inc. Fixed blade fixed cutter hole opener
US6823951B2 (en) 2002-07-03 2004-11-30 Smith International, Inc. Arcuate-shaped inserts for drill bits
US6902014B1 (en) 2002-08-01 2005-06-07 Rock Bit L.P. Roller cone bi-center bit
US6883623B2 (en) 2002-10-09 2005-04-26 Baker Hughes Incorporated Earth boring apparatus and method offering improved gage trimmer protection
US6913098B2 (en) 2002-11-21 2005-07-05 Reedeycalog, L.P. Sub-reamer for bi-center type tools
US7234550B2 (en) 2003-02-12 2007-06-26 Smith International, Inc. Bits and cutting structures
US20040156676A1 (en) 2003-02-12 2004-08-12 Brent Boudreaux Fastener for variable mounting
US20060032677A1 (en) 2003-02-12 2006-02-16 Smith International, Inc. Novel bits and cutting structures
US6904984B1 (en) 2003-06-20 2005-06-14 Rock Bit L.P. Stepped polycrystalline diamond compact insert
US7011170B2 (en) 2003-10-22 2006-03-14 Baker Hughes Incorporated Increased projection for compacts of a rolling cone drill bit
US7395882B2 (en) 2004-02-19 2008-07-08 Baker Hughes Incorporated Casing and liner drilling bits
US7070011B2 (en) 2003-11-17 2006-07-04 Baker Hughes Incorporated Steel body rotary drill bits including support elements affixed to the bit body at least partially defining cutter pocket recesses
CA2489187C (en) 2003-12-05 2012-08-28 Smith International, Inc. Thermally-stable polycrystalline diamond materials and compacts
US20050178587A1 (en) 2004-01-23 2005-08-18 Witman George B.Iv Cutting structure for single roller cone drill bit
US7647993B2 (en) 2004-05-06 2010-01-19 Smith International, Inc. Thermally stable diamond bonded materials and compacts
GB2417966A (en) 2004-08-16 2006-03-15 Halliburton Energy Serv Inc Roller cone drill bits with optimized bearing structure
US7754333B2 (en) 2004-09-21 2010-07-13 Smith International, Inc. Thermally stable diamond polycrystalline diamond constructions
GB0423597D0 (en) 2004-10-23 2004-11-24 Reedhycalog Uk Ltd Dual-edge working surfaces for polycrystalline diamond cutting elements
US7350601B2 (en) 2005-01-25 2008-04-01 Smith International, Inc. Cutting elements formed from ultra hard materials having an enhanced construction
US7435478B2 (en) 2005-01-27 2008-10-14 Smith International, Inc. Cutting structures
US7533740B2 (en) 2005-02-08 2009-05-19 Smith International Inc. Thermally stable polycrystalline diamond cutting elements and bits incorporating the same
US7350568B2 (en) 2005-02-09 2008-04-01 Halliburton Energy Services, Inc. Logging a well
US20060196699A1 (en) 2005-03-04 2006-09-07 Roy Estes Modular kerfing drill bit
US7472764B2 (en) 2005-03-25 2009-01-06 Baker Hughes Incorporated Rotary drill bit shank, rotary drill bits so equipped, and methods of manufacture
US7487849B2 (en) 2005-05-16 2009-02-10 Radtke Robert P Thermally stable diamond brazing
US7377341B2 (en) 2005-05-26 2008-05-27 Smith International, Inc. Thermally stable ultra-hard material compact construction
US7493973B2 (en) 2005-05-26 2009-02-24 Smith International, Inc. Polycrystalline diamond materials having improved abrasion resistance, thermal stability and impact resistance
US20060278442A1 (en) 2005-06-13 2006-12-14 Kristensen Henry L Drill bit
US7320375B2 (en) 2005-07-19 2008-01-22 Smith International, Inc. Split cone bit
US7462003B2 (en) 2005-08-03 2008-12-09 Smith International, Inc. Polycrystalline diamond composite constructions comprising thermally stable diamond volume
US7416036B2 (en) 2005-08-12 2008-08-26 Baker Hughes Incorporated Latchable reaming bit
US9574405B2 (en) 2005-09-21 2017-02-21 Smith International, Inc. Hybrid disc bit with optimized PDC cutter placement
US7726421B2 (en) 2005-10-12 2010-06-01 Smith International, Inc. Diamond-bonded bodies and compacts with improved thermal stability and mechanical strength
US7152702B1 (en) 2005-11-04 2006-12-26 Smith International, Inc. Modular system for a back reamer and method
US7802495B2 (en) 2005-11-10 2010-09-28 Baker Hughes Incorporated Methods of forming earth-boring rotary drill bits
US7484576B2 (en) 2006-03-23 2009-02-03 Hall David R Jack element in communication with an electric motor and or generator
US7398837B2 (en) 2005-11-21 2008-07-15 Hall David R Drill bit assembly with a logging device
US7270196B2 (en) 2005-11-21 2007-09-18 Hall David R Drill bit assembly
US7392862B2 (en) 2006-01-06 2008-07-01 Baker Hughes Incorporated Seal insert ring for roller cone bits
US7628234B2 (en) 2006-02-09 2009-12-08 Smith International, Inc. Thermally stable ultra-hard polycrystalline materials and compacts
GB2453875C (en) 2006-10-02 2009-09-16 Smith International Drill bits with dropping tendencies
US7387177B2 (en) 2006-10-18 2008-06-17 Baker Hughes Incorporated Bearing insert sleeve for roller cone bit
US8034136B2 (en) 2006-11-20 2011-10-11 Us Synthetic Corporation Methods of fabricating superabrasive articles
US20100025119A1 (en) 2007-04-05 2010-02-04 Baker Hughes Incorporated Hybrid drill bit and method of using tsp or mosaic cutters on a hybrid bit
US7841426B2 (en) 2007-04-05 2010-11-30 Baker Hughes Incorporated Hybrid drill bit with fixed cutters as the sole cutting elements in the axial center of the drill bit
US7703557B2 (en) 2007-06-11 2010-04-27 Smith International, Inc. Fixed cutter bit with backup cutter elements on primary blades
US7847437B2 (en) 2007-07-30 2010-12-07 Gm Global Technology Operations, Inc. Efficient operating point for double-ended inverter system
US7836975B2 (en) 2007-10-24 2010-11-23 Schlumberger Technology Corporation Morphable bit
US9085939B2 (en) 2007-11-14 2015-07-21 Baker Hughes Incorporated Earth-boring tools attachable to a casing string and methods for their manufacture
US8678111B2 (en) 2007-11-16 2014-03-25 Baker Hughes Incorporated Hybrid drill bit and design method
US20090172172A1 (en) 2007-12-21 2009-07-02 Erik Lambert Graham Systems and methods for enabling peer-to-peer communication among visitors to a common website
SA108290832B1 (ar) 2007-12-21 2012-06-05 بيكر هوغيس انكوربوريتد مثقاب ذو أذرع توازن يستخدم في حفر الآبار
US7938204B2 (en) 2007-12-21 2011-05-10 Baker Hughes Incorporated Reamer with improved hydraulics for use in a wellbore
US20090272582A1 (en) 2008-05-02 2009-11-05 Baker Hughes Incorporated Modular hybrid drill bit
US7703556B2 (en) 2008-06-04 2010-04-27 Baker Hughes Incorporated Methods of attaching a shank to a body of an earth-boring tool including a load-bearing joint and tools formed by such methods
US7819208B2 (en) 2008-07-25 2010-10-26 Baker Hughes Incorporated Dynamically stable hybrid drill bit
US7621346B1 (en) 2008-09-26 2009-11-24 Baker Hughes Incorporated Hydrostatic bearing
US8047307B2 (en) 2008-12-19 2011-11-01 Baker Hughes Incorporated Hybrid drill bit with secondary backup cutters positioned with high side rake angles
US7845437B2 (en) 2009-02-13 2010-12-07 Century Products, Inc. Hole opener assembly and a cone arm forming a part thereof
US8056651B2 (en) 2009-04-28 2011-11-15 Baker Hughes Incorporated Adaptive control concept for hybrid PDC/roller cone bits
US8459378B2 (en) 2009-05-13 2013-06-11 Baker Hughes Incorporated Hybrid drill bit
US8157026B2 (en) 2009-06-18 2012-04-17 Baker Hughes Incorporated Hybrid bit with variable exposure
US8672060B2 (en) 2009-07-31 2014-03-18 Smith International, Inc. High shear roller cone drill bits
CA2773897A1 (en) 2009-09-16 2011-03-24 Baker Hughes Incorporated External, divorced pdc bearing assemblies for hybrid drill bits
US8191635B2 (en) 2009-10-06 2012-06-05 Baker Hughes Incorporated Hole opener with hybrid reaming section
US8448724B2 (en) * 2009-10-06 2013-05-28 Baker Hughes Incorporated Hole opener with hybrid reaming section
WO2011084944A2 (en) 2010-01-05 2011-07-14 Smith International, Inc. High-shear roller cone and pdc hybrid bit
BR112012033700B1 (pt) 2010-06-29 2019-12-31 Baker Hughes Inc brocas de perfuração com características antirrastreamento
US8978786B2 (en) 2010-11-04 2015-03-17 Baker Hughes Incorporated System and method for adjusting roller cone profile on hybrid bit
CA2827116C (en) 2011-02-10 2016-06-14 Smith International, Inc. Cutting structures for fixed cutter drill bit and other downhole cutting tools
DE102012107050A1 (de) * 2012-08-01 2014-02-06 C. & E. Fein Gmbh Saugheber und Dichtflansch für einen Saugheber

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101765695A (zh) * 2007-04-05 2010-06-30 贝克休斯公司 混合式钻头及其钻进方法
US20100224417A1 (en) * 2009-03-03 2010-09-09 Baker Hughes Incorporated Hybrid drill bit with high bearing pin angles
CN101886522A (zh) * 2010-07-16 2010-11-17 西南石油大学 一种以切削方式破岩的轮式钻头
US20130313021A1 (en) * 2011-11-15 2013-11-28 Baker Hughes Incorporated Hybrid Drill Bits Having Increased Drilling Efficiency
CN102434105A (zh) * 2011-11-30 2012-05-02 四川深远石油钻井工具有限公司 具有旋切破岩功能的复合钻头
US20140353046A1 (en) * 2013-05-28 2014-12-04 Smith International, Inc. Hybrid bit with roller cones near the bit axis

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111819336A (zh) * 2018-02-23 2020-10-23 斯伦贝谢技术有限公司 带有切削齿的旋转导向***
CN113107371A (zh) * 2021-03-30 2021-07-13 中国石油大学(华东) 自激轴冲与诱导卸荷耦合破岩钻头及钻井提速方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20180202231A1 (en) 2018-07-19
US10557311B2 (en) 2020-02-11
WO2017014730A1 (en) 2017-01-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3159475B1 (en) Hybrid drill bits having increased drilling efficiency
CN107709693A (zh) 中心具有反向旋转切削器的混合钻头
CN108474238A (zh) 中心具有轴向可调逆转刀具的混合钻头
US20110100714A1 (en) Backup cutting elements on non-concentric earth-boring tools and related methods
US8327951B2 (en) Drill bit having functional articulation to drill boreholes in earth formations in all directions
US10995557B2 (en) Method of manufacturing and designing a hybrid drill bit
US20100326729A1 (en) Casing bits, drilling assemblies, and methods for use in forming wellbores with expandable casing
US20160040496A1 (en) Milling tools with a secondary attrition system
US20200003014A1 (en) Fixed cutter completions bit
US20190032418A1 (en) Cutting element assemblies and downhole tools comprising rotatable cutting elements and related methods
US6923276B2 (en) Streamlined mill-toothed cone for earth boring bit
US11655681B2 (en) Inner cutter for drilling
US20170081919A1 (en) Hybrid bit with roller cones and discs
US20190063162A1 (en) Cutting element assemblies comprising rotatable cutting elements, downhole tools comprising such cutting element assemblies, and related methods
US10655395B2 (en) Earth-boring drill bits with controlled cutter speed across the bit face, and related methods
NO20200214A1 (en) Earth-boring tools including cutting element profiles configured to reduce work rates
US10689911B2 (en) Roller cone earth-boring rotary drill bits including disk heels and related systems and methods
US7849940B2 (en) Drill bit having the ability to drill vertically and laterally
US20230167688A1 (en) Drill bit with offset counter-rotating cutters
CA3057168C (en) Inner cutter for drilling
RU2152502C1 (ru) Эксцентричный расширитель

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20180216