BE1014014A5 - Rotary drag bit, for drilling subterranean formations, has blades, post-like cutting structures, and polycrystalline diamond compact cutters - Google Patents

Rotary drag bit, for drilling subterranean formations, has blades, post-like cutting structures, and polycrystalline diamond compact cutters Download PDF

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BE1014014A5 BE2000/0760A BE200000760A BE1014014A5 BE 1014014 A5 BE1014014 A5 BE 1014014A5 BE 2000/0760 A BE2000/0760 A BE 2000/0760A BE 200000760 A BE200000760 A BE 200000760A BE 1014014 A5 BE1014014 A5 BE 1014014A5
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    • E21B10/602Drill bits characterised by conduits or nozzles for drilling fluids the bit being a rotary drag type bit with blades

Abstract

A rotary drag bit comprises a bit body having blades on its face; discrete, mutually separated post-like cutting structures protruding upwardly from each of the blade; and polycrystalline diamond compact cutters within a cone portion of the bit's face. A rotary drag bit for drilling subterranean formations comprises a bit body (12) having a face (16) extending from a centerline to a gage. The face includes a cone portion (34) surrounding the centerline. Blades (18), which extend radially outwardly toward the gage, are provided on the face. Discrete, mutually separated cutting structures (24) comprising particulate abrasive material protrude upwardly from each of the blade. Polycrystalline diamond compact (PDC) cutters (32) are located on the face within the cone portion. An independent claim is also included for a method of drilling subterranean formation using the inventive rotary drill bit.

Description


   TRÉPAN IMPRÉGNÉ COMPORTANT DES ÉLÉMENTS DE COUPE PDC IMPREGNATED BIT WITH CUTTING ELEMENTS PDC

 DANS LA ZONE DE CÔNE ZONE CONE

 DOMAINE TECHNIQUE TECHNICAL AREA

  
 DOMAINE DE L'INVENTION. FIELD OF INVENTION.  La présente invention concerne des trépans du type comportant des éléments de coupe fixes ou des lames pour le forage de formations souterraines. The present invention relates to drill bits of the type having fixed cutting elements or blades for drilling subterranean formations.  La présente invention concerne plus spécifiquement des trépans à lames pour le forage de formations de roches dures et/ou abrasives, en particulier pour le forage The present invention relates more specifically to blades bits for drilling hard rock formations and / or abrasives, in particular for drilling

  
  <EMI ID=1.1> <EMI ID = 1.1> 

 TECHNIQUE ANTÉRIEURE PRIOR

  
 Les trépans à lames dits "imprégnés" sont normalement utilisés pour le forage de formations rocheuses dures et/ou abrasives, par exemple des formations de grès. The bits in said blades "impregnated" are normally used in drilling hard rock formations and / or abrasive, such as sandstone formations.  Ces trépans de forage imprégnés utilisent typiquement une face de coupe composée d'éléments de coupe superdurs, par exemple de particules de diamant naturel ou synthétique, dispersées dans une matrice de matériau résistant à l'usure. These impregnated drill bits typically use a cutting face composed of superhard cutting elements, for example of natural or synthetic diamond particles dispersed in a matrix material resistant to wear.  Au cours du forage avec un tel trépan, la matrice et les diamants sont usés, les éléments de coupe uses étant perdus et de nouveaux éléments de coupe étant exposés. During drilling with such a drill bit, the matrix and the diamonds are worn, the worn cutting elements being lost and new cutters are exposed.

    Ces éléments de diamant peuvent ou bien être naturels ou bien synthétiques, et peuvent être coulés en une seule pièce avec le corps du trépan, par exemple par infiltration basse pression, ou peuvent être préformés séparément, par exemple par infiltration à compression isostatique à chaud, et fixés audit trépan par brasage ou fixés au trépan par traitement au four au cours de la fabrication. These diamond elements can either be natural or synthetic, and may be cast integrally with the bit body, for example by low pressure infiltration, or can be preformed separately, for example by isostatic pressing infiltration hot and attached to said drill bit by brazing or attached to the drill bit by baking during the fabrication.

  
 Les trépans imprégnés conventionnels présentent en général des propriétés hydrauliques peu satisfaisantes, utilisant une clé en patte d'oie pour distribuer le fluide de forage à travers la face du trépan et n'établissant qu'une surface d'écoulement minimale. Conventional impregnated bits generally have unsatisfactory hydraulic properties, using a key crow's feet to distribute the drilling fluid through the bit face and establishing only a minimum flow area.  Les trépans imprégnés conventionnels n'assurent en outre pas de forage efficace lorsque le trépan rencontre des couches de roche plus molles et moins abrasives, par exemple des couches de schiste. Conventional impregnated bits will also ensure no effective drilling when the drill bit encounters softer rock layers and less abrasive, e.g. shale layers.  Lors du forage à travers des couches de schiste, ou d'autres formations molles, par l'intermédiaire d'un trépan à lames imprégné conventionnel, la structure de coupe présente une tendance à un engorgement rapide ou à une "agglutination" par le matériau de la formation, rendant le trépan de forage inefficace. When drilling through shale layers, or other soft formations, via a drill bit impregnated conventional blades, the cutting structure has a tendency to rapid clogging or an "agglutination" by material training, making ineffective the drill bit.

    Les formations plus molles risquent aussi d'obstruer les cours de fluide formés dans le trépan de forage, entraînant une accumulation de chaleur et une usure prématurée du trépan. Softer formations also may block the fluid being formed in the drill bit, resulting in heat buildup and premature wear of the bit.  Pour le forage de formations du type schiste, il faudrait donc disposer d'un trépan For drilling formations of shale type, it would therefore have a bit

  
  <EMI ID=2.1> <EMI ID = 2.1> 

  
 en résulte que la sélection d'un trépan destiné à être utilisé dans une opération de forage particulière est plus compliquée lorsqu'il est probable que des formations de plus d'un type seront rencontrées lors de l'opération de forage. Consequently, the selection of a drill bit for use in a particular drilling operation is more complicated when it is probable that the training of more than one type will be encountered during the drilling operation. 

  
 il serait ainsi avantageux de concevoir un trépan de forage présentant des performances plus agressives dans des formations plus molles et moins abrasives, tout en assurant un ROP approprié dans des formations plus dures et plus abrasives, sans exiger l'application d'un WOB accru au cours du procédé de forage. it would be advantageous to design a drill bit with more aggressive performance in softer and less abrasive formations, while ensuring an appropriate ROP in harder and more abrasive formations, without the requirement of increased WOB at during the drilling process.

 DESCRIPTION DE L'INVENTION . DISCLOSURE OF INVENTION.

  
 La présente invention concerne un trépan rotatif à lames utilisant des éléments de coupe imprégnés sous forme de structures de coupe séparées en forme de tiges, séparées les unes des autres, débordant vers le haut à partir de lames à extension radiale sur la face du trépan, les lames définissant des passages de fluide entre elles, s'étendant vers des fentes à rebuts sur la région de front de taille du trépan. The present invention relates to a rotary drag bit using cutting elements impregnated in the form of separate cutting structures in the form of rods, separated from each other, projecting upwardly from radially extending blades on the bit face, the blades defining fluid passages therebetween extending to junk slots on the drill bit gauge area.  La partie de cône ou la partie centrale de la face du trépan a une configuration relativement étroite (peu profonde) et comporte des éléments de coupe superabrasifs sous forme de diamants polycristallins compacts (PDC) comportant des faces de coupe orientées en général dans la direction de la rotation du trépan. The cone portion or the central portion of the bit face has a relatively narrow configuration (shallow) and comprises superabrasive cutting elements in the form of compact polycrystalline diamond (PDC) having cutting faces oriented generally in the direction of rotating the drill bit.  Les éléments de coupe PDC présentent des performances supérieures dans des formations interstratifiées et de schiste. PDC cutting elements have superior performance in interbedded formations and shale.

    Les propriétés hydrauliques du trépan sont améliorées par les passages de fluide ci-dessus, alimentés en fluide de forage par plusieurs buses agencées dans des orifices répartis au-dessus de la face du trépan pour assurer un volume et une répartition améliorés de l'écoulement du fluide de forge. The hydraulic properties of the drill bit is enhanced by the fluid passages above, supplied with drilling fluid by a plurality of nozzles arranged in openings distributed over the bit face to provide a volume and flow distribution of improved forging fluid.

  
 Dans une forme de réalisation, les lames s'étendent en général radialement vers l'extérieur de manière linéaire à partir d'emplacements dans le cône au niveau de la ligne médiane du trépan (dans le cas de lames supportant des éléments de coupe PDC dans le cône), à l'intérieur du cône, mais non au niveau de la ligne médiane, ou au niveau de l'arête du cône, vers la région de front de taille du trépan, où des plaquettes de front de taille contiguës s'étendent longitudinalement et définissent des fentes à rebuts entre elles. In one embodiment, the blades extend generally radially outwardly linearly from locations in the cone at the median line of the bit (in the case of blades carrying PDC cutting elements in the cone) within the cone, but not at the center line, or at the edge of the cone towards the drill bit gauge area where gage pads adjacent s' extend longitudinally and define junk slots therebetween.

    Dans une autre' forme de réalisation, les lames sont courbées et s'étendent en général radialement vers l'extérieur, en spirale, de la ligne médiane (de nouveau dans le cas de lames supportant des éléments de coupe PDC), à l'intérieur du cône, ou au niveau de l'arête du cône, vers la région de front de taille du trépan et de manière contiguë avec des plaquettes de front de taille à extension longitudinale définissant des fentes à rebuts entre elles. In another 'embodiment, the blades are curved and extend generally radially outwardly in a spiral, the center line (again in the case of blades carrying PDC cutting elements), to the inside the cone or at the edge of the cone towards the drill bit gauge area and contiguous with gauge inserts longitudinally extending defining junk slots therebetween.  La nature allongée des lames en spirale établit une longueur additionnelle pour supporter les structures de coupe distinctes, de sorte à améliorer la redondance correspondante en présence d'un quelconque rayon donné, The elongated nature of spiral blades establishes an additional length for supporting the separate cutting structures, so as to improve the corresponding redundancy in the presence of any given radius,

 BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS

  
 La figure 1 est une vue en perspective inversée d'une première forme de réalisation d'un trépan selon la présente invention;, ' la figure 2A est une vue en élévation schématique de parties de plusieurs lames du trépan de la figure 1, supportant une structure de coupe distincte, la figure 2B est une vue <EMI ID=3.1> la figure 3 est une vue en perspective inversée agrandie d'une partie de la. Figure 1 is an inverted perspective view of a first embodiment of a drill bit according to the present invention ;, 'Figure 2A is a schematic elevational view of portions of a plurality of blades of the drill bit of Figure 1, supporting a separate cutting structure, Fig 2B is a view <EMI ID = 3.1> Figure 3 is an enlarged inverted view of a portion of the.  partie de cône de la face du trépan de la figure 1, montrant l'usure des structures de coupe distinctes, imprégnées de particules de diamant et des éléments de coupe PDC; cone part of the bit face of Figure 1, showing wear separate cutting structures impregnated with diamond particles and the PDC cutting elements;  la figure 4 est une vue en élévation d'en haut du trépan de la figure 1 après l'exécution de tests, montrant l'usure des structures de coupe distinctes et des éléments de coupe PDC; Figure 4 is a top elevational view of the bit of Figure 1 after running tests, showing wear separate cutting structures and PDC cutting elements;

    la figure 5 est une vue en élévation d'en haut d'une deuxième forme de réalisation du trépan selon la présente invention; Figure 5 is a top elevational view of a second embodiment of the bit according to the present invention;  et la figure 6 est une vue en perspective inversée du trépan de la figure 5. and Figure 6 is an inverted perspective view of the bit of FIG 5.

 MEILLEUR(S) MODE(S) D'EXÉCUTION DE L'INVENTION BEST (S) MODE (S) FOR CARRYING OUT THE INVENTION

  
 Les figures 1 à 3 des dessins montrent une première forme de réalisation 10 du trépan selon la présente invention, dans une vue en perspective, le trépan 10 étant inversé par rapport à son orientation de fonctionnement normale, la face agencée en bas, pour plus de clarté. Figures 1 to 3 of the drawings show a first embodiment 10 of the bit according to the present invention, in a perspective view, the bit 10 being inverted relative to its normal operating orientation, arranged face down for more clarity.  A titre d'exemple, le trépan 10 à un diamètre de 8 1/2" et englobe un corps de trépan du type à matrice 12 comportant une queue 14 en vue de la connexion à un train de tiges (non représenté) s'étendant à partir de celui-ci de manière opposée à la face du trépan 16. Plusieurs lames 18 (douze (12) dans cette forme de réalisation) s'étendent en général radialement vers l'extérieur, de façon linéaire, vers les plaquettes de front de taille For example, the bit 10 to a diameter of 8 1/2 "and includes a matrix-type bit body 12 having a shank 14 for connection to a drill string (not shown) extending from thereof oppositely to the bit face 16. a number of blades 18 (twelve (12) in this embodiment) extend generally radially outwardly, in a linear manner, to the gauge pads size
 20 définissant des fentes à rebuts 22 entre elles, 20 defining junk slots 22 between them,

  
 Contrairement aux structures de coupe des trépans imprégnés conventionnels, les structures imprégnées distinctes 24 comprennent des tiges s'étendant vers le haut (comme représenté dans la figure 1) sur les lames 18 à partir de la face du trépan 15. Les structures de coupe font partie intégrante des lames du type matrice 16 débordant d'un corps de trépan du type matrice 12 par un matériau de matrice imprégné de particules de diamant empilées manuellement dans des cavités de moule sur l'intérieur du moule du trépan, définissant les emplacements des structures de coupe 24 et des lames 18. Il faut noter que les structures de coupe 24 pourraient être agencées directement sur la face du trépan 16, sans les lames. Unlike conventional cutting structures impregnated bits, the impregnated separate structures 24 comprise rods extending upwardly (as shown in Figure 1) on the blades 18 from the bit face 15. The cutting structures are integral part of the matrix type blades 16 protruding from a matrix-type bit body 12 by a diamond impregnated matrix material particles manually stacked in the mold cavities of the mold of the bit defining the locations of structures 24 and cutting blades 18. note that the cutting structures 24 could be arranged directly on the face of the bit 16 without the blades.  Comme décrit plus en détail ci-dessous, il est toutefois As described in more detail below, it is however

  
  <EMI ID=4.1> <EMI ID = 4.1> 

  
 aussi que les structures de coupe 24 sont certes décrites comme étant formées d'une seule pièce avec le trépan 10, mais elles peuvent aussi être formées sous farane de segments individuels distincts, par exemple par pression isostatique à chaud, fixés ensuite sur le trépan 10 par brasage ou traitement au four. also that the cutting structures 24 are of course described as being formed integrally with the drill bit 10, but may also be formed as farane individual separate segments, for example by hot isostatic pressing, then attached to the bit 10 by brazing or baking.

  
 Les structures de coupe distinctes 24 sont espacées les unes des autres pour facilite!: l'écoulement de fluide de forage autour d'elles en vue d'un refroidissement et d'un dégagement amélioré du matériau de la formation éliminé par les particules de diamant. 24 separate cutting structures are spaced from each other for facilitating !: drilling fluid flow around them for cooling and an improved release of the forming material removed by the diamond particles .  Comme représenté dans la figure 1, les structures de coupe distinctes 24 ont en général une section transversale ronde ou circulaire au niveau de leurs extrémités plates les plus externes 26, mais ont une forme plus ovale en fonction de la réduction de la distance de la face des lames 16, établissant ainsi des bases 28 plus larges ou plus allongées (dans la As shown in Figure 1, the separate cutting structures 24 generally have a round or circular cross section at their ends outermost flat 26, but have a more oval shape depending on the reduction of the distance of the face blade 16, thereby establishing 28 bases wider or elongated (in the

  
  <EMI ID=5.1> <EMI ID = 5.1> 

  
 une durabilité accrues. durability.  Lors de l'usure des structures de coupe distinctes 24 (voir figure During wear separate cutting structures 24 (see Figure

  
 3), la section transversale exposée des tiges est accrue, établissant progressivement une surface de contact accrue entre les particules de diamant et le matériau de la formation, Lors de l'usure des structures de coupe, le trépan 10 prend la configuration d'un trépan plus lourd, mieux adapté à la pénétration de formations plus dures et plus abrasives. 3), the exposed cross-section of the rods increased progressively establishing an increased contact surface between the diamond particles and the forming material, during wear of the cutting structures, the bit 10 assumes the configuration of a bit heavier, better adapted to the penetration of harder and more abrasive formations.  Même en cas d'usure complète des structures de coupe distinctes 24, les lames Even in case of full wear of the separate cutting structures 24, the blades

  
  <EMI ID=6.1> <EMI ID = 6.1> 

  
 risque d'interruption exigeant la remontée du trépan 10. risk of interruption requiring the rise of the bit 10.

  
 Les structures de coupe 24 sont certes illustrées comme comportant des tiges avec 24 cutting structures are certainly illustrated as having rods with

  
  <EMI ID=7.1> <EMI ID = 7.1> 

  
 géométriques peuvent aussi être envisagées. Geometric may also be considered.  Ceci n'est certes pas représenté dans les dessins, mais les extrémités les plus externes 26 des structures de coupe peuvent par exemple être configurés sous une forme ovale, ayant un grand diamètre et un petit diamètre. This is certainly not shown in the drawings, but the outermost ends 26 of the cutting structures may for example be configured as an oval shape, having a large diameter and a small diameter.  La partie de base adjacente à la lame 18 pourrait aussi être ovale, avec un grand diamètre et un petit diamètre, la base ayant un petit diamètre supérieur à celui de l'extrémité la plus externe 26 de la structure de coupe 24. Lorsque la structure de coupe The base portion adjacent to the blade 18 could also be oval, with a large diameter and a small diameter, the base having a small diameter than the outermost end 26 of the cutting structure 24. When the structure cutting
 24 est usée en direction de la lame 18, le petit diamètre est accru, entraînant une aire de surface plus grande. 24 is worn in the direction of the blade 18, the small diameter is increased, resulting in greater surface area.  Les extrémités des structures de coupe 24 ne doivent en outre pas forcément être plates, mais peuvent avoir des formes inclinées. The ends of the cutting structures 24 should also not necessarily be flat, but may have shapes inclined.

    En d'autres termes, les structures de coupe 24 peuvent avoir des sections transversales différentes au niveau d'intervalles multiples, la forme de la pointe pouvant être séparée de la section transversale générale de la structure de coupe. In other words, the cutting structures 24 may have different cross-sections at multiple intervals, the shape of the tip can be separated from the general cross section of the cutting structure.  D'autres formes géométriques peuvent être Other geometric shapes can be

  
  <EMI ID=8.1> <EMI ID = 8.1> 

  
 de coupe individuelles 24, ainsi que l'importance de l'effilement à partir des extrémités les plus externes 26 vers les lames 18, peuvent être variés pour changer l'agressivité globale du trépan 10 ou pour changer la vitesse de transformation du trépan, d'un trépan léger vers un trépan lourd au cours du fonctionnement. individual section 24, as well as the importance of the taper from the outermost ends 26 into the blades 18, may be varied to change the overall aggressiveness of the bit 10 or to change the processing of the bit rate, d a slight bit to a bit heavy during operation.  Une ou plusieurs structures de coupe de ce type 24 peuvent en outre être formées de sorte à avoir des sections transversales pratiquement constantes, en fonction des besoins et en fonction de l'application prévue du trépan 10, One or more such cutting structures 24 may also be formed so as to have cross-sections substantially constant, as required and depending on the intended application of the bit 10,

  
 Les structures de coupe distinctes 24 peuvent comprendre des particules de diamant synthétique, par exemple des particules de diamant synthétique DSN-47, commercialisées par la DeBeers de Shannon, Irlande, qui présentent une ténacité supérieure à celles des particules de diamant naturel. Separate cutting structures 24 may comprise synthetic diamond particles, e.g., synthetic diamond particles DSN-47, sold by DeBeers Shannon, Ireland, which exhibit superior to those of natural diamond particles toughness.  Le matériau de la matrice en carbure de tungstène avec lequel sont mélangées les particules de diamant pour former des structures de coupe distinctes 24 et supporter les lames 18, est de préférence un The material of the tungsten carbide matrix which are mixed with the diamond particles to form distinct cutting structures 24 and support plates 18, is preferably a

  
  <EMI ID=9.1> <EMI ID = 9.1> 

  
 Kennametal !ne. Kennametal! Do.  de Latrobe, Pennsylvanie, Une telle poudre de carbure assure après l'infiltration une exposition accrue des pécules de diamant par rapport aux matériaux de matrice conventionnels, par suite de sa nature relativement douce et se prêtant à l'abrasion. Latrobe, Pennsylvania, such carbide powder ensures after infiltration increased exposure diamond nest eggs over conventional matrix materials, due to its relatively gentle nature and suitable for abrasion.  La base 30 de chaque lame est de préférence composée d'un matériau. The base 30 of each blade is preferably composed of a material.  de matrice plus durable 121, commercialisé par la Firth MPD de Houston, Texas. more durable matrix 121, marketed by the Firth PDM Houston, Texas.  L'utilisation d'un matériau plus durable dans cette région permet d'empêcher une interruption, même lorsque toutes les structures de coupé distinctes 24 et la majeure partie de chaque lame 18 sont usées. The use of a more durable material in this region can prevent an interruption, even when all the separate cut structures 24 and the major part of each blade 18 are worn.

  
  <EMI ID=10.1> <EMI ID = 10.1> 

  
 remplacer ceux décrits ci-dessus. replace those described above.  Les structures de coupe distinctes 24 peuvent par exemple englober des particules de diamant naturel ou une combinaison de particules de diamant synthétique et naturel. Separate cutting structures 24 may for example include natural diamond particles or a combination of natural and synthetic diamond particles.  Le structures de coupe peuvent aussi englober des tiges de diamant synthétique. The cutting structures may also include synthetic diamond rods.

  
 Comme représenté dans la figure 4, les extrémités radialement les plus internes des deux lames 18 s'étendent vers la ligne médiane du trépan 10 et supportent des As shown in Figure 4, the ends of the radially innermost of the two strips 18 extend towards the center line of the bit 10 and support the

  
  <EMI ID=11.1> <EMI ID = 11.1> 

  
 faces de coupe orientées en général de sorte faire face à la direction de la rotation du trépan. cutting faces generally oriented so to face the direction of rotation of the bit.  les éléments de coupe PDC 32 sont agencés dans la partie de cône 34 de la face du trépan 16. Le cône 34, représenté le mieux dans la figure 1, est constitué par la partie de la face du trépan 16 dans laquelle le profil est défini comme une section ayant en général une forme en cône autour de la ligne médiane de la rotation prévue du trépan de forage 10. PDC cutting elements 32 are arranged in the cone portion 34 of the bit face 16. The cone 34, shown best in Figure 1, is constituted by the part of the bit face 16 wherein the profile is defined as a section having a generally conical shape around the center line of the planned rotation of the drill bit 10.

  
 Les éléments de coupe PDC peuvent comprendre des éléments de coupe comportant une chemise ou une gaine en PDC, s'étendant de manière contiguë à la face de coupe PDC et vers l'arrière de celle-ci, ainsi qu'au-dessus du substrat de support. PDC cutting elements may include cutters having a shirt or jacket PDC extending contiguously to the PDC cutting face and towards the rear thereof, as well as above the substrate support.  Un A

  
  <EMI ID=12.1> <EMI ID = 12.1> 

  
 une filiale appartenant entièrement au cessionnaire de la présente invention, sous la désignation d'éléments de coupe Niagara&#65533;. a wholly owned subsidiary of the assignee of the present invention under the designation of Niagara & # 65533 ;. cutters  De tels éléments de coupe ont en outre été décrits dans la demande de brevet US, no. Such cutting elements have also been described in US patent application, no.  de série 09/205138, intitulée "Elément de series of 09/205138, entitled "element

  
  <EMI ID=13.1> <EMI ID = 13.1> 

  
 de celui-ci", Cette conception des éléments de coupe assure une résistance accrue à l'abrasion dans les formations dures et/ou abrasives, forées typiquement par des trépans imprégnés, en combinaison avec des performances améliorées (ROP) dans des couches de thereof "This design of the cutting elements provides increased abrasion resistance in hard formations and / or abrasive, typically drilled by bits impregnated, in combination with improved performance (ROP) in layers of

  
  <EMI ID=14.1> <EMI ID = 14.1> 

  
 Il faut toutefois noter que d'autres conceptions des éléments de coupe PDC peuvent aussi être envisagées. It should be noted that other designs of PDC cutters may also be considered.  Les éléments de coupe PDC 32 peuvent avoir différentes formes, différentes tailles et être composés de matériaux différents, ceci étant bien connu par les hommes de métier. The PDC cutters 32 can have different shapes, different sizes and consist of different materials, as is well known by skilled artisans.

  
 Comme représenté aussi dans la figure 4 des dessins, le trépan 10 utilise plusieurs orifices 36 (huit (8) dans ce cas) au-dessus de la face du trépan 16 pour améliorer la vitesse d'écoulement du fluide de forage et mieux répartir l'écoulement sur la face du trépan 16 et entre les passages de fluide 38 entre les lames 18, jusqu'aux fentes à rebuts As also shown in Figure 4 of the drawings, the drill bit 10 using a plurality of orifices 36 (eight (8) in this case) above the bit face 16 to enhance the flow velocity of the drilling fluid and better distribute the flow on the bit face 16 and between the fluid passages 38 between the blades 18 to the junk slots

  
 22. Cette vitesse d'écoulement accrue du fluide et sa répartition améliorée permettent d'empêcher une agglutination du trépan, par exemple dans des formations de schiste, ce phénomène étant connu pour réduire notablement le ROP. 22. This increased flow velocity of the fluid and its improved distribution help prevent clumping of the bit, for example in shale formations, this phenomenon is known to significantly reduce the ROP.  En combinaison avec l'exposition améliorée du diamant du trépan 10, les propriétés hydrauliques améliorées accroissent notablement l'efficacité du forage à travers des formations de grès. In combination with improved exposure of the diamond drill bit 10, improved hydraulic properties significantly increase the efficiency of drilling through sandstone formations.

  
 La figure 4 représente aussi un exemple d'utilisation selon la présente invention d'une région de front de taille d'un trépan imprégné de conception conventionnelle. Figure 4 also shows an example of use according to the present invention of a gauge region of a drill bit impregnated with conventional design.  A titre d'illustration, les plaquettes de front de taille de la forme de réalisation illustrée peuvent avoir une longueur de l'ordre de 76 mm (3 pouces), comprenant chacune environ Illustratively, the gauge pads of the illustrated embodiment can have a length of about 76 mm (3 inches), each comprising approximately
 38 mm (1,5 pouces) de produit de diamant thermiquement stable (TSP) et une matrice imprégnée de particules de diamant, et environ 38 mm (1,5 pouces) de briques de carbure et de diamants naturels de type K. Un tel agencement peut de même être appliqué à des trépans de diamètres différents. 38 mm (1.5 inches) of thermally stable diamond product (TSP) and a matrix impregnated with diamond particles, and about 38 mm (1.5 inches) carbide bricks and natural diamonds of type K. Such arrangement may similarly be applied to bits of different diameters.

  
 En service, le trépan 10 selon la présente invention serait descendu dans un puits et serait "mis en rodage" ou "aiguisé" par suite du forage d'une formation abrasive en présence d'un WOB (" weight on bit ") sélectionné, lors de la rotation du trépan. In use, the bit 10 according to the present invention is lowered into a well and would be "set running" or "sharp" as a result of the drilling of an abrasive formation in the presence of a WOB ( "weight on bit") selected, upon rotation of the bit.  Au cours des premiers mètres (pieds) de pénétration, les particules de diamant sur les extrémités des tiges formant les structures de coupe distinctes 24 sont plus exposées, étant donné qu'un volume de diamant insignifiant est normalement exposé sur un trépan imprégné à l'état de fabrication. During the first few meters (feet) of penetration, the diamond particles on the ends of the rods forming the separate cutting structures 24 are exposed, as an insignificant volume of diamond is normally exposed on a drill bit impregnated the state of manufacture.  Après que le trépan a été "aiguisé" pour exposer les particules de diamant au niveau des extrémités externes 26 des structures de coupe distinctes 24, le ROP est stabilisé. After the bit has been "sharpened" to expose the diamond particles at the outer ends 26 of separate cutting structures 24, the ROP is stabilized.  Des tests effectués sur un simulateur de forage de laboratoire de grandeur nature ont démontré que le trépan selon l'invention peut présenter Tests on a scale laboratory drilling simulator showed that the bit according to the invention may have

  
  <EMI ID=15.1> <EMI ID = 15.1> 

  
 démontré que le trépan selon l'invention peut présenter un ROP pratiquement similaire à celui d'un trépan imprégné conventionnel, mais avec un WOB réduit demonstrated that the bit according to the invention may have a ROP substantially similar to that of a conventional impregnated bit, but with a reduced WOB

  
 Les figures 5 et 6 des dessins montrent une autre forme de réalisation 100 du trépan Selon l'invention. Figures 5 and 6 of the drawings show another embodiment 100 of the bit embodiment according to the invention.  Les caractéristiques décrites ci-dessus en référence au trépan 10 The features described above in reference to bit 10

  
  <EMI ID=16.1> <EMI ID = 16.1> 

  
 a un plus grand nombre de lames 18 sur le trépan 100 que sur le trépan 10, les lames 18 s'étendant en spirale vers l'extérieur à partir du cône 34 du trépan 100 en direction de la région de front de taille. has a greater number of blades 18 on the bit 100 as the drill bit 10, the blades 18 extending spirally outwardly from the cone 34 of the drill bit 100 towards the gauge region.  L'utilisation de lames courbées en spirale 18 établit une longueur accrue des lames et donc une redondance de couverture accrue des structures de coupe distinctes 24 en présence de chaque rayon. The use of curved spiral blades 18 provides an increased length of the blades and therefore a wider coverage of redundancy separate cutting structures 24 in the presence of each ray.  Il faut noter aussi qu'il y a un plus grand nombre d'orifices 36 sur la face du trépan 16 pour assurer la distribution du fluide, typiquement à travers des buses (non représentées) agencées dans les orifices 36. Les orifices 36 à l'intérieur du cône 34 ont de préférence un diamètre supérieur à celui de ceux agencés à l'extérieur du cône 34. Les lames 16 peuvent aussi avoir d'autres formes ou configurations. It should be noted also that there are a greater number of orifices 36 of the bit face 16 for the distribution of the fluid, typically through nozzles (not shown) arranged in the holes 36. The holes 36 in the inside the cone 34 preferably have a diameter greater than that of those arranged outside the cone 34. the blades 16 may also have other shapes or configurations.

    Les lames peuvent par exemple être formées de sorte à s'étendre vers l'extérieur à partir du cône 34, en serpentin, chaque lame ayant une forme en S lorsqu'elle traverse la face du trépan 16 en direction de la région de front de taille 20. The blades can for example be formed so as to extend outwardly from the cone 34, serpentine, each blade having an S-shape when it passes through the bit face 16 towards the gauge region of size 20.

  
 Le trépan selon la présente invention a certes été décrit en référence à certaines formes de réalisation préférées, mais les hommes de métier comprendront qu'il n'y est pas limité, Des additions, des suppressions et des modifications des formes de réalisation illustrées et décrites peuvent être effectuées sans se départir de l'objectif de l'invention, comme défini par les revendications annexées. The bit according to the present invention has been described with reference to certain preferred embodiments, but tradesmen understand that there is no limit, Additions, deletions and modifications of the embodiments illustrated and described can be made without departing from the scope of the invention as defined by the appended claims.  Les caractéristiques d'une forme de réalisation peuvent de même être combinées avec celles d'une autre forme de réalisation. The characteristics of one embodiment may likewise be combined with those of another embodiment. 

 REVENDICATIONS

  
 1. Trépan rotatif à lames pour le forage de formations souterraines, comprenant: 1. rotary drag bit for drilling subterranean formations comprising:

  
 un corps de trépan comportant une face s'étendant à partir d'une ligne médiane vers une région de front de taille, la face englobant une partie de cône entourant la ligne médiane; a bit body having a face extending from a centerline toward a gauge region, the side including a cone part surrounding the centerline;

  
 plusieurs lames sur la face s'étendant en général radialement vers l'extérieur en direction de la région de front de taille; a plurality of blades on the face extending generally radially outwardly towards the gauge region;

  
 plusieurs structures de coupe distinctes, séparées les unes des autres, comprenant un matériau particulaire abrasif débordant vers le haut à partir de chacune des lames; several separate cutting structures, separated from each other, comprising an abrasive particulate material projecting upwardly from each of the blades;  et and

  
 plusieurs éléments de coupe à diamant polycristallin compact (PDC) agencés sur la face dans la partie de cône, la quantité des structures de coupe distinctes séparées les unes des autres étant supérieure à celle des éléments de coupe PDC. several compact polycrystalline diamond cutters (PDC) arranged on the face in the cone portion, the amount of separate cutting structures separated from each other being greater than that of the PDC cutting elements. 

Claims (1)

  1. 2. Trépan rotatif à lames selon la revendication 1, dans lequel les structures de coupe distinctes et les lames sont formées d'une seule pièce. 2. rotary drag bit of claim 1, wherein the separate cutting structures and the blades are formed integrally.
    3. Trépan rotatif à lames selon la revendication 1, dans lequel le matériau particulaire comprend des grains de diamant synthétique. 3. rotary drag bit of claim 1, wherein the particulate material comprises synthetic diamond grains.
    4. Trépan de forage rotatif à lames selon la revendication 1, dans lequel le matériau particulaire comprend des grains de diamant naturel. 4. A rotary drill bit blade according to claim 1, wherein the particulate material comprises natural diamond grains.
    5. Trépan rotatif à lames selon la revendication 1, dans lequel les structures de coupe distinctes sont configurées sous forme de tiges. 5. rotary drag bit of claim 1, wherein the separate cutting structures are configured as rods.
    6. Trépan rotatif à lames selon la revendication 5, dans lequel les tiges englobent des bases ayant une aire de section transversale accrue au niveau des extrémités les plus externes. 6. rotary drag bit of claim 5, wherein the rods include bases having an increased cross-sectional area at the outermost extremities.
    7. Trépan rotatif à lames selon la revendication 6, dans lequel les tiges sont effilées à partir des extrémités les plus externes pratiquement circulaires vers les bases pratiquement ovales. 7. rotary drag bit of claim 6, wherein the rods are tapered from the outermost ends to the substantially circular substantially oval bases.
    8. Trépan de forage rotatif à lames selon la revendication 5, dans lequel les tiges ont une aire de section transversale constante. 8. A rotary drill bit blade according to claim 5, wherein the rods have a constant cross-sectional area.
    9. Trépan rotatif à lames selon la revendication 1, dans lequel au moins une des plusieurs structures de coupe discrètes est formée sous forme d'un segment par pression isostatique à chaud. 9. leaf rotary drill bit of claim 1, wherein at least one of a plurality of discrete cutting structures is formed as a segment by hot isostatic pressing.
    10. Trépan rotatif à lames selon la revendication 9, dans lequel au moins une structure de coupe distincte est fixée par brasage sur la lame. 10. rotary drag bit of claim 9, wherein at least one distinct cutting structure is soldered onto the blade.
    11. Trépan rotatif à lames selon la revendication 1, englobant en outre plusieurs orifices ouverts sur la face du trépan et en communication avec plusieurs passages de fluide agencés respectivement entre les lames. 11. rotary drag bit of claim 1, further including a plurality of orifices opening onto the bit face and in communication with a plurality of fluid passages respectively arranged between the blades. 12. Trépan rotatif à lames selon la revendication 1, dans lequel au moins une des lames s'étend vers un emplacement proche de la ligne médiane, les éléments de coupe PDC étant supportés par la au moins une lame. 12. rotary drag bit of claim 1, wherein at least one blade extends to a location close to the midline, the PDC cutting elements being supported by the at least one blade.
    13. Trépan rotatif à lames selon la revendication 12, dans lequel deux lames s'étendent vers des emplacements proches de la ligne médiane, au moins un élément de coupe PDC étant supporté sur chacune des lames étendues. 13. rotary drag bit of claim 12, wherein two blades extend to locations near the midline, at least one PDC cutting element being supported on each of the extended blades.
    14. Trépan rotatif à lames selon la revendication 1, dans lequel le corps du trépan comprend un corps de trépan à matrice, les lames faisant partie intégrante du corps du trépan. 14. rotary drag bit of claim 1, wherein the bit body comprises a matrix bit body, the blades being an integral part of the bit body.
    15. Trépan rotatif à lames selon la revendication 14, dans lequel les structures de coupe distinctes font partie intégrante des lames et du corps du trépan. 15. rotary drag bit of claim 14, wherein the separate cutting structures are an integral part of the blades and of the bit body.
    16. Trépan rotatif à lames selon la revendication 15, dans lequel les structures de coupe distinctes sont composées d'un matériau de matrice métallique comportant les grains de diamant, au moins certaines des lames étant composées d'un matériau de matrice métallique plus mou et se prêtant mieux à l'abrasion que le matériau de matrice métallique présent dans les bases des lames. 16. rotary drag bit of claim 15, wherein the separate cutting structures are composed of a metal matrix material having the diamond grains, at least some of the blades are composed of a metal matrix material softer and lend themselves better to abrasion than the metal matrix material present in the bases of the blades.
    17. Trépan rotatif à lames selon la revendication 14 dans lequel les structures de coupe distinctes sont fixées par brasage sur les lames. 17. rotary drag bit of claim 14 wherein the separate cutting structures are soldered to the blades.
    18. Trépan de forage rotatif selon la revendication 14, dans lequel les structures de coupe distinctes sont fixées aux lames par traitement au four. 18. A rotary drill bit according to claim 14, wherein the separate cutting structures are fixed to the slides by baking.
    19. Trépan rotatif à lames selon la revendication 1, dans lequel les éléments de coupe PDC englobent des faces de coupe orientées de sorte à faire pratiquement face à une direction de la rotation prévue du trépan. 19. rotary drag bit of claim 1, wherein the PDC cutting elements comprise cutting faces oriented so to substantially face in a direction of intended rotation of the bit.
    20. Trépan rotatif à lames selon la revendication 19, dans lequel les éléments de coupe PDC englobent des gaines en PDC contiguës aux faces de coupe et s'étendant vers l'arrière de celles-ci, vues dans la direction de la rotation prévue du trépan, s'étendant audessus des substrats des éléments de coupe PDC. 20. rotary drag bit of claim 19, wherein the PDC cutting elements include PDC sheaths adjoining the rake faces and extending rearwardly thereof, seen in the direction of rotation provided the bit extending above substrates of PDC cutting elements.
    21. Trépan rotatif à lames selon la revendication 1, dans lequel les lames s'étendent radialement vers l'extérieur au-dessus de la face du trépan, de manière pratiquement linéaire. 21. rotary drag bit of claim 1, wherein the blades extend radially outwardly above the bit face, almost linearly.
    22. Trépan rotatif à lames selon la revendication 1, dans lequel les lames s'étendent radialement vers l'extérieur en spirale. 22. rotary drag bit of claim 1, wherein the blades extend radially outward in a spiral.
    23. Trépan rotatif à lames selon la revendication 1, dans lequel les lames s'étendent radialement vers l'extérieur en serpentin. 23. rotary drag bit of claim 1, wherein the blades extend radially outwardly coil.
    24. Trépan rotatif à lames pour le forage de formations souterraines, comprenant: 24. rotary drag bit for drilling subterranean formations comprising:
    un corps de trépan comportant une face s'étendant d'une ligne médiane vers une région de front de taille; a bit body having a face extending from a centerline toward a gage region; plusieurs tiges distinctes, séparées les unes des autres, comprenant un matériau abrasif particulaire débordant vers le haut à partir de la face, les plusieurs tiges englobant des bases ayant une aire de section transversale supérieure à celle des extrémités les plus externes, la base d'au moins une des plusieurs tiges ayant une aire de section transversale non circulaire. several separate rods, separated from each other, comprising a particulate abrasive material projecting upwardly from the face, the plurality of rods including bases having a cross sectional area greater than that of the outer ends, the basis of at least one of a plurality of rods having a noncircular cross-sectional area.
    25. Trépan rotatif à lames selon la revendication 24, dans lequel les tiges sont formées d'une seule pièce avec la face du trépan. 25. rotary drag bit of claim 24, wherein the rods are formed integrally with the bit face.
    26. Trépan rotatif à lames selon a revendication 25, dans. 26. rotary drag bit according to claim 25. lequel le corps du trépan comprend un corps de trépan à matrice. wherein the bit body comprises a matrix bit body.
    27. Trépan rotatif à lames selon la revendication 24, comprenant en outre plusieurs lames sur la face s'étendant en général radialement vers l'extérieur en direction de la région de front de taille, chaque lame comportant au moins une des plusieurs tiges qui y est positionnée. 27. rotary drag bit of claim 24, further comprising a plurality of blades on the face extending generally radially outwardly towards the gauge region, each blade having at least one of the plurality of rods therein is positioned.
    28. Trépan rotatif à lames selon la revendication 27, dans lequel les tiges sont formées d'une seule pièce avec les lames. 28. rotary drag bit of claim 27, wherein the rods are formed integrally with the blades.
    29. Trépan de forage rotatif selon la revendication 28, dans lequel les lames s'étendent radialement vers l'extérieur au-dessus de la face du trépan de manière généralement linéaire. 29. A rotary drill bit according to claim 28, wherein the blades extend radially outwards above the face of the generally linearly bit.
    30. Trépan de forage rotatif à lames selon la revendication 28, dans lequel les lames s'étendent radialement vers l'extérieur en spirale. 30. A rotary drill bit blade according to claim 28, wherein the blades extend radially outward in a spiral.
    31. Trépan de forage rotatif selon la revendication 28, dans lequel les lames s'étendent radialement vers l'extérieur en serpentin. 31. A rotary drill bit according to claim 28, wherein the blades extend radially outwardly coil.
    32. Trépan de forage rotatif selon la revendication 24, comprenant en outre une partie de cône formée sur la face et entourant la ligne médiane et plusieurs éléments de coupe à diamant polycristallin compact (PDC) agencés sur la face dans la partie de cône. 32. A rotary drill bit according to claim 24, further comprising a cone portion formed on the face and surrounding the center line and more compact polycrystalline diamond cutters (PDC) arranged on the face in the cone portion.
    33. Trépan de forage rotatif à lames selon la revendication 32, dans lequel les plusieurs éléments de coupe PDC englobent des faces de coupe orientées de sorte à faire pratiquement face à la direction de rotation prévue du trépan. 33. A rotary drill bit blade according to claim 32, wherein the plurality of PDC cutting elements comprise cutting faces oriented so to substantially face in the direction of rotation provided for the bit.
    34. Procédé de formation d'un trépan rotatif à lames pour le forage d'une formation souterraine, comprenant les étapes ci-dessous: 34. A method of forming a rotary drag bit for drilling a subterranean formation, comprising the steps of:
    formation d'un corps comportant une ligne médiane et une face s'étendant d'une ligne médiane vers une région de front de taille; forming a body having a centerline and a face extending from a centerline toward a gage region;
    formation de plusieurs structures de coupe distinctes séparées les unes des autres, imprégnées d'un matériau particulaire abrasif et débordant vers le haut à partir de la face, chaque structure de coupe comportant une base ayant une aire de section transversale supérieure à celle des extrémités les plus externes; forming a plurality of separate cutting structures separated from each other, impregnated with a particulate abrasive material and projecting upwardly from the face, each cutting structure including a base having a cross sectional area greater than that of the ends outermost; et formation de la base d'au moins une des plusieurs structures de coupe distinctes séparées les unes des autres pour établir une aire de section transversale non circulaire. and forming the basis of at least one of the several separate cutting structures separated from each other to establish a non-circular cross-sectional area.
    35. Procédé selon la revendication 34, comprenant en outre l'étape de configuration de plusieurs lames sur la face de sorte qu'elles s'étendent en général radialement vers l'extérieur en direction de la région de front de taille, les plusieurs structures de coupe étant agencées sur les plusieurs lames. 35. The method of claim 34, further comprising several blades configuring step on the side so that they extend generally radially outwardly towards the gauge region, the plurality of structures cutting being arranged on the plurality of blades.
    36. Procédé selon la revendication 35, comprenant en outre l'étape de formation du corps du trépan avec un matériau de matrice métallique. 36. The method of claim 35, further comprising the body of the step of forming the drill bit with a metal matrix material.
    37. Procédé selon la revendication 36, comprenant en outre l'étape de formation d'une seule pièce des plusieurs structures de coupe distinctes séparées les unes des autres avec les lames. 37. The method of claim 36, further comprising integrally forming step of several separate cutting structures separated from each other with the blades.
    38. Procédé selon la revendication 37, comprenant en outre les étapes ci-dessous : 38. The method of claim 37, further comprising the steps of:
    formation d'une partie de cône dans la face du corps, entourant la ligne médiane; forming a cone portion in the face of the body surrounding the centerline; et <EMI ID=17.1> and <EMI ID = 17.1>
    (PDC) sur la face dans la partie de cône. (PDC) on the face in the cone portion.
    39. Procédé selon la revendication 35, comprenant en outre l'étape de configuration des plusieurs lames de sorte à établir au moins un passage de fluide entre elles. 39. The method of claim 35, further comprising the step of configuring a plurality of blades so as to establish at least one fluid passageway therebetween.
    40. Procédé selon la revendication 39, comprenant en outre l'étape d'agencement de plusieurs orifices dans la face du trépan de forage, chaque orifice étant en communication de fluide avec au mois un desdits plusieurs passages de fluide. 40. The method of claim 39, further comprising the step of arranging a plurality of orifices in the face of the drill bit, each orifice being in fluid communication with the month of said plurality of fluid passages.
    41. Procédé selon la revendication 34, comprenant en outre les étapes ci-dessous : 41. The method of claim 34, further comprising the steps of:
    formation d'une partie de cône dans la face du corps, entourant la ligne médiane; forming a cone portion in the face of the body surrounding the centerline; et. and.
    agencement de plusieurs éléments de coupe à diamant polycristallin compact (PDC) sur la face dans la partie de cône. arranging a plurality of compact polycrystalline diamond cutters (PDC) on the face in the cone portion.
    42. Procédé selon la revendication 34, comprenant en outre l'étape de formation du corps du trépan sous forme d'un corps de trépan à matrice. 42. The method of claim 34, further comprising the body of the forming step of the bit as a matrix bit body.
    43. Procédé selon la revendication 42, comprenant en outre l'étape de formation des structures de coupe sous forme de tiges. 43. The method of claim 42, further comprising the step of forming the cutting structures in the form of rods.
    44. Procédé selon la revendication 43, comprenant en outre l'étape de formation des tiges d'une seule pièce avec la face. 44. The method of claim 43, further comprising the rods of the step of forming one piece with the face.
    45. Procédé selon la revendication 34, comprenant en outre l'étape de configuration de chaque structure de coupe de sorte à comporter une surface pratiquement plane au niveau de l'extrémité la plus externe, chaque surface pratiquement plane étant pratiquement parallèle à la face du trépan de laquelle déborde la structure de coupe. 45. The method of claim 34, further comprising the step of configuring each cutting structure so as to have a substantially flat surface at the outermost end, each substantially flat surface being substantially parallel to the face of the bit which overflows the cutting structure. 46. Procédé de forage d'une formation souterraine avec un trépan de forage rotatif comportant un corps de matrice imprégné de diamant, comprenant les étapes ci-dessous : 46. ​​A method of drilling a subterranean formation with a rotary drill bit comprising a matrix impregnated diamond body comprising the steps of:
    fourniture de plusieurs structures distinctes en forme de tige, séparées les unes des autres sur chacune de plusieurs lames sur une face du trépan de forage rotatif, les plusieurs structures distinctes en forme de tige contenant des grains de diamant; providing a plurality of separate structures rod-shaped, separated from each other on each of a plurality of blades on a face of the rotary drill bit, the number of distinct structures rodlike containing diamond grains;
    rotation du trépan de forage rotatif contre au moins une première formation souterraine, un poids étant appliqué au trépan, et engagement des plusieurs structures distinctes en forme de tige dans la au moins une première formation souterraine; rotation of the rotary drill bit against at least a first subterranean formation, a weight being applied to the drill bit, and engagement of several distinct structures rod-shaped in at least a first subterranean formation;
    usure d'une partie de la au moins une des plusieurs structures distinctes en forme de tige lors de son engagement dans la au moins une première formation souterraine, de sorte à exposer les grains de diamant contenus dans la au moins une structure distincte en forme de tige; wear of a portion of the at least one of several distinct structures rod during its engagement in the at least a first subterranean formation, so as to expose the diamond grains contained in the at least one separate structure shaped rod; et and
    agrandissement d'une aire de surface de la au moins une structure distincte en forme de tige lors de son usure contre la au moins une première formation, de sorte à exposer une aire de surface accrue englobant des grains de diamant. enlargement of the surface area of ​​at least one separate structure shaped rod during its wear against the at least one first formation, so as to expose a greater surface area including diamond grains.
    47. Procédé selon la revendication 46, comprenant en outre l'étape de l'usure de plusieurs structures distinctes en forme de tige jusqu'aux lames et de poursuite de l'engagement de grains de diamant supportés dans les lames dans la au moins une première formation. 47. The method of claim 46, further comprising the step of wear of several distinct structures rod-shaped blades and to the continued engagement of diamond grains supported in slides in the at least one first training.
    48. Trépan rotatif à lames pour le forage de formations souterraines, comprenant: 48. rotary drag bit for drilling subterranean formations comprising:
    un corps de trépan comportant une face s'étendant à partir d'une ligne médiane vers une région de front de taille, la face englobant une partie de cône entourant la ligne médiane; a bit body having a face extending from a centerline toward a gauge region, the side including a cone part surrounding the centerline;
    plusieurs lames sur la face s'étendant en général radialement vers l'extérieur en direction de la région de front de taille; a plurality of blades on the face extending generally radially outwardly towards the gauge region;
    plusieurs structures de coupe distinctes, séparées les unes des autres, comprenant un matériau particulaire abrasif débordant vers le haut à partir de chacune des lames; several separate cutting structures, separated from each other, comprising an abrasive particulate material projecting upwardly from each of the blades; et and
    plusieurs éléments de coupe à diamant polycristallin compact (PDC) agencés sur la face dans la partie de cône, les structures de coupe distinctes étant configurées sous forme de tige, les tiges englobant des bases ayant une aire de section transversale supérieure à celle des extrémités les plus externes correspondantes, les tiges étant effilées des extrémités pratiquement circulaires les plus externes vers les bases pratiquement ovales. several compact polycrystalline diamond cutters (PDC) arranged on the face in the cone portion, the separate cutting structures being configured as a rod, rods encompassing bases having a cross sectional area greater than that of the ends of the more corresponding external, the rods being substantially tapered ends outermost circular to substantially oval bases.
    49. Trépan rotatif à lames pour le forage de formations souterraines, comprenant: 49. rotary drag bit for drilling subterranean formations comprising:
    un corps de trépan comportant une face s'étendant à partir d'une ligne médiane vers une région de front de taille, la face englobant une partie de cône entourant la ligne médiane; a bit body having a face extending from a centerline toward a gauge region, the side including a cone part surrounding the centerline; plusieurs lames sur la face s'étendant en général radialement vers l'extérieur en direction de la région de front de taille; a plurality of blades on the face extending generally radially outwardly towards the gauge region;
    ' plusieurs structures de coupe distinctes, séparées les unes des autres, comprenant un matériau particulaire abrasif débordant vers le haut à partir de chacune des lames; 'Several separate cutting structures, separated from each other, comprising an abrasive particulate material projecting upwardly from each of the blades; et and
    plusieurs éléments de coupe à diamant polycristallin compact (PDC) agences sur la face dans la partie de cône, au moins une des plusieurs structures de coupe distinctes étant formée sous forme d'un segment par pression isostatique à chaud. several compact polycrystalline diamond cutters (PDC) arranged on the face in the cone portion, at least one of the several separate cutting structures being formed as a segment by hot isostatic pressing.
    50. Trépan de forage rotatif selon la revendication 49, dans lequel la au moins une structure de coupe distincte est fixée par brasage sur la lame- 50. A rotary drill bit according to claim 49, wherein the at least one discrete cutting structure is fixed by brazing to the blade-
    51. Trépan rotatif à lames pour le forage de formations souterraines, comprenant: 51. rotary drag bit for drilling subterranean formations comprising:
    un corps de trépan comportant une face s'étendant à partir d'une ligne médiane vers une région de front de taille, la face englobant une partie de cône entourant la ligne médiane; a bit body having a face extending from a centerline toward a gauge region, the side including a cone part surrounding the centerline;
    plusieurs lames sur la face s'étendant en général radialement vers l'extérieur en direction de la région de front de taille; a plurality of blades on the face extending generally radially outwardly towards the gauge region;
    plusieurs structures de coupe distinctes, séparées les unes des autres, comprenant un matériau particulaire abrasif débordant vers le haut à partir de chacune des lames; several separate cutting structures, separated from each other, comprising an abrasive particulate material projecting upwardly from each of the blades; et and
    plusieurs éléments de coupe à diamant polycristallin compact (PDC) agencés sur la face dans la partie de cône, le corps du trépan comprenant un corps de trépan à matrice, les lames faisant partie intégrante du corps du trépan, les structures de coupe distinctes faisant partie intégrante des lames et du corps du trépan, les structures de coupe distinctes étant composées d'un matériau de matrice métallique contenant des grains de diamant, au moins une partie des lames étant composée d'un matériau de matrice métallique plus mou et se prêtant mieux à l'abrasion que le matériau de matrice métallique présent dans les bases des lames. several compact polycrystalline diamond cutters (PDC) arranged on the face in the cone portion, the bit body comprising a matrix bit body, the blades being an integral part of the bit body, the separate cutting structures part integral of the blades and of the bit body, the separate cutting structures being composed of a metal matrix material containing diamond grit, at least a portion of the blades being made of a metallic matrix material softer and more amenable abrasion that the metallic matrix material present in the bases of the blades.
    52. Trépan rotatif à lames pour le forage de formations souterraines, comprenant: 52. rotary drag bit for drilling subterranean formations comprising:
    un corps de trépan comportant une face s'étendant à partir d'une ligne médiane vers une région de front de taille, la face englobant une partie de cône entourant la ligne médiane; a bit body having a face extending from a centerline toward a gauge region, the side including a cone part surrounding the centerline;
    plusieurs lames sur la face s'étendant en général radialement vers l'extérieur en direction de la région de front de taille; a plurality of blades on the face extending generally radially outwardly towards the gauge region;
    plusieurs structures de coupe distinctes, séparées les unes des autres, comprenant un matériau particulaire abrasif débordant vers le haut à partir de chacune des lames; several separate cutting structures, separated from each other, comprising an abrasive particulate material projecting upwardly from each of the blades; et and
    plusieurs éléments de coupe à diamant polycristallin compact (PDC) agencés sur la face dans la partie de cône, le corps du trépan comprenant un corps de trépan à matrice, les lames faisant partie intégrante du corps du trépan, les structures de coupe distinctes étant fixées par brasage sur les lames. several compact polycrystalline diamond cutters (PDC) arranged on the face in the cone portion, the bit body comprising a matrix bit body, the blades being an integral part of the bit body, the separate cutting structures being fixed by brazing to the blades. 53. Trépan rotatif à lames pour le forage de formations souterraines, comprenant: 53. rotary drag bit for drilling subterranean formations comprising:
    un corps de trépan comportant une face s'étendant à partir d'une ligne médiane vers une région de front de taille, la face englobant une partie de cône entourant la ligne médiane; a bit body having a face extending from a centerline toward a gauge region, the side including a cone part surrounding the centerline;
    <EMI ID=18.1> <EMI ID = 18.1>
    direction de la région de front de taille; direction of the gauge region;
    plusieurs structures de coupe distinctes, séparées les unes des autres, comprenant un matériau particulaire abrasif débordant vers le haut à partir de chacune des lames; several separate cutting structures, separated from each other, comprising an abrasive particulate material projecting upwardly from each of the blades; et and
    plusieurs éléments de coupe à diamant polycristallin compact (PDC) agencés sur la face dans la partie de cône, le corps du trépan comprenant un corps de trépan à matrice, les lames faisant partie intégrante du corps du trépan, les structures de coupe distinctes étant fixées sur les lames par traitement au four. several compact polycrystalline diamond cutters (PDC) arranged on the face in the cone portion, the bit body comprising a matrix bit body, the blades being an integral part of the bit body, the separate cutting structures being fixed on the slides by baking.
    54. Trépan rotatif à lames pour le forage de formations souterraines, comprenant 54. rotary drag bit for drilling subterranean formations comprising
    un corps de trépan comportant une face s'étendant à partir d'une ligne médiane vers une région de front de taille, la face englobant une partie de cône entourant la ligne médiane; a bit body having a face extending from a centerline toward a gauge region, the side including a cone part surrounding the centerline;
    plusieurs lames sur la face s'étendant en général radialement vers l'extérieur en direction de la région de front de taille; a plurality of blades on the face extending generally radially outwardly towards the gauge region;
    plusieurs structures de coupe distinctes, séparées les unes des autres, comprenant un matériau particulaire abrasif débordant vers le haut à partir de chacune des lames; several separate cutting structures, separated from each other, comprising an abrasive particulate material projecting upwardly from each of the blades; et and
    plusieurs éléments de coupe à diamant polycristallin compact (PDC) agencés sur la face dans la partie de cône, les éléments de coupe PDC englobant des faces de coupe orientées de sorte à faire pratiquement face à une direction de rotation prévue du trépan, les éléments de coupe PDC englobant des gaines en PDC contiguës aux faces de coupe et s'étendant vers l'amère de celles-ci, vues dans la direction de la rotation prévue du trépan, s'étendant au-dessus des substrats des éléments de coupe PDC, TREPAN IMPREGNE COMPORTANT DES ELEMENTS DE COUPE PDC DANS several compact polycrystalline diamond cutters (PDC) arranged on the face in the cone portion, the PDC cutting elements including cutting faces orientated so as to be substantially facing a direction of rotation provided for the bit, the elements of PDC cutting encompassing PDC sheaths adjoining the rake faces and extending toward the bitter thereof, seen in the direction of rotation of the bit provided, extending over the substrates of the PDC cutting elements, DRILL WITH IMPREGNATED CUTTING ELEMENTS IN PDC
    LA ZONE DE CONE CONE ZONE
    ABRÉGÉ SHORT
    L'invention fournit un trépan de forage englobant plusieurs structures de coupe distinctes en forme de tiges imprégnées de particules de diamant, amendant vers le haut à partir de lames imprégnées d'un matériau particulaire abrasif, définissant plusieurs passages de fluide entre elles sur la face du trépan. The invention provides a drill bit including a plurality of separate cutting structures rod-like impregnated with diamond particles, amending upwardly from strip impregnated with a particulate abrasive material, defining a plurality of fluid passageways therebetween on the side bit. Des éléments de coupe PDC comportant des faces orientées dans 1&#65533; PDC cutting elements having faces orientated in 1 & # 65533; direction générale de la rotation du trépan sont agencés dans le cône du trépan, qui est relativement étroit (peu profond), pour assurer une efficacité de forage améliorée à travers des formations plus molles, non abrasives. general direction of bit rotation are arranged in the cone of the bit, which is relatively narrow (shallow), to provide improved drilling efficiency through softer formations, non-abrasive. Plusieurs orifices, configurés de sorte à recevoir des buses, sont utilisés pour assurer un écoulement et une distribution améliorés de l'écoulement du fluide. A plurality of orifices, configured to receive the nozzles, are used to ensure a flow and an improved distribution of fluid flow.
    Les lames peuvent s'étendre radialement de manière linéaire, ou peuvent être courbées et s'étendre en spirale vers l'extérieur, vers la région de front de taille, pour établir une longueur accrue des lames et une meilleure redondance de la structure de coupe. The blades may extend radially in a linear manner, or can be bent and extend spirally outwards, towards the gauge region, to establish an increased length of the blades and better redundancy of the cutting structure .
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CN102852462A (en) * 2012-08-24 2013-01-02 北京探矿工程研究所 Composite inserted tooth blade diamond comprehensive drill bit

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