CN102959174B - 用于井下切削工具的切削元件 - Google Patents
用于井下切削工具的切削元件 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102959174B CN102959174B CN201180031326.5A CN201180031326A CN102959174B CN 102959174 B CN102959174 B CN 102959174B CN 201180031326 A CN201180031326 A CN 201180031326A CN 102959174 B CN102959174 B CN 102959174B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cutting
- cutting element
- longitudinal side
- transverse
- rake
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 8
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 2
- 239000002173 cutting fluid Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK 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 OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B10/00—Drill bits
- E21B10/46—Drill bits characterised by wear resisting parts, e.g. diamond inserts
- E21B10/54—Drill bits characterised by wear resisting parts, e.g. diamond inserts the bit being of the rotary drag type, e.g. fork-type bits
- E21B10/55—Drill bits characterised by wear resisting parts, e.g. diamond inserts the bit being of the rotary drag type, e.g. fork-type bits with preformed cutting elements
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B10/00—Drill bits
- E21B10/46—Drill bits characterised by wear resisting parts, e.g. diamond inserts
- E21B10/56—Button-type inserts
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK 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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T407/00—Cutters, for shaping
- Y10T407/23—Cutters, for shaping including tool having plural alternatively usable cutting edges
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Milling Processes (AREA)
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
- Drilling Tools (AREA)
- Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
Abstract
用于井下切削工具的切削元件,包括具有切削表面部的顶面和不对称地布置在顶面上的切削型面。切削元件包括第一和第二纵向侧面以及第一和第二横向侧面,每个侧面均具有相应的截面。纵向侧面之一的截面可以具有一个倾斜部,另一个纵向侧面以及第一和第二横向侧面的截面可以具有两个倾斜部。井下切削工具的切削端包括彼此面对地布置的两个切削元件,第一切削元件的切削表面部的一部分被布置成与第二切削元件的切削型面相对并且第二切削元件的切削表面部被布置成与第一切削元件的切削型面相对。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于井下切削工具的切削元件或“切削器”,所述切削切削元件或“切削器”在油气井中使用以用于对井内物体进行切削,本发明尤其涉及包括切削型面的切削元件,所述切削型面不对称地跨切削元件的顶面布置以方便切削元件在井下切削工具的切削端上的布置,所述切削元件用于切掉布置在井内的尤其是被卡工具、桥塞、油管、油井套管等。
背景技术
在油气井的钻井、完井和修井中,通常利用具有某些与井下结构接触的切削型面的工具在井眼中进行井下作业。实例是利用磨铣工具磨铣井下金属物体或者利用切削工具或磨铣工具切穿油管。为了方便这些操作,切削元件布置在井下切削工具上;然而,切削元件的形状、尺寸和设计会限制能够放置切削元件的位置。例如,切削元件的形状、尺寸和设计限制工具有效切削布置在工具中心点以下的物体的能力。
发明内容
广义上讲,本发明涉及布置在井下切削工具上的用于切掉设置在井内的物体的切削元件。术语“物体”包括可布置在井中的任何实体结构,例如,卡在井中的另一工具,桥塞,油管,油井套管等。
在一个特定实施例中,切削元件布置在井下切削工具的刀翼上,所述刀翼布置在工具表面上。刀翼布置在所述表面上,从而使得工具旋转引起刀翼旋转。一个或更多个刀翼包括具有布置于其上的一个或更多个切削元件的前侧表面、后侧表面、外端、内端和朝向所述内端地布置在所述前侧表面上的至少一个倾斜部。后侧表面通常不包括任何切削元件。位于倾斜部上的切削元件允许刀翼定位成使井下切削工具表面的中心点被切削元件遮盖。在这种布置中,井下切削工具的旋转使物体位于井下切削工具表面中心点正下方的的部分被切掉。
在一个具体实施例中,切削元件包括具有不对称布置的切削型面的顶面。切削型面在顶面上非对称的布置给顶面提供了未凸起的区域。在一个特定实施例中,切削型面非对称的布置提供了比任何其他切削表面部分或区域(如果有的话)大的至少一个切削表面部分或区域。
在其它特定实施例中,切削元件包括各种形状和设计以方便将切削元件布置在井下切削工具的切削端上承载切削元件的表面或其它结构上,从而方便切削井眼中的物体。
附图说明
图1是具有例如本发明所披露的切削元件的井下切削工具的一个具体实施例的透视图。
图2是本发明所披露切削元件的一个具体实施例的顶视图。
图3是图2所示切削元件沿直线3-3截取的剖视图。
图4是图2所示切削元件沿直线4-4截取的的剖视图。
图5是图3中所圈出的切削元件部分的放大剖视图。
图6是图2所示切削元件的实施例的沿直线6-6截取的剖视图。
图7是图6中所圈出的切削元件部分的放大剖视图。
图8是图2-图7所示切削元件的实施例的透视图。
图9是两个图2-图7的切削元件的侧视图,所示的两个切削元件被布置为平行且彼此面对。
图10是图9中的两个切削元件的旋转后的视图,所示的两个切削元件被布置为平行且彼此面对。
图11是图2-图7中的切削元件实施例的视图,所示切削元件被布置为以非平行夹角彼此面对。
图12是图2-图7中的切削元件的实施例的视图,所示切削元件被布置为以不同于图11中的非平行夹角的非平行夹角彼此面对。
尽管将结合优选实施例对本发明进行描述,但是应当理解,本发明不限于这些实施例。相反,本发明旨在涵盖可能包括在由所附权利要求书限定的本发明精神和范围内的所有替换方式、变型和等效方式。
具体实施方式
现在参考图1,井下切削工具10包括刀翼式磨铣20,所述刀翼式磨铣具有:主体或外壳22,所述主体或外壳的上端23适于连接到钻柱或工作管柱15;具有表面25的切削端24;钻井流体端口26,钻井流体或切削流体流过所述钻井流体端口以有利于通过刀翼式磨铣20进行切削;以及六个刀翼40(如附图中的具体实施例中所示)。一个或更多个切削元件50固定到六个刀翼40中每一个的前表面或向前表面上。另外,如图1所示,两个切削元件50设置在跨表面25的中心点30且彼此面对的刀翼40的倾斜部42上,从而使得物体位于中心点30以下的部分可以被切削元件50切削。并且,如图1进一步所示,设置在倾斜部42上的这两个切削元件50彼此叠置以有利于切削物体位于所述中心点之下的部分。这种叠置提高了这两个切削元件50的强度和耐久性,并且降低了物体残留的、任何未被切削的部分被迫压进入两个切削元件50之间从而使切削元件50分开和可能发生断裂的可能性。应当理解,尽管切削元件50在图1中显示为具有各种形状、尺寸和设计,但任何一个切削元件50可以具有下面讨论的一个或更多个特征。
现在参考图2-图12,切削元件50包括顶面或切削面54、第一纵向侧面56、第二纵向侧面58、第一横向侧面60、第二横向侧面62和底面64(如图3所示)。第一和第二横向侧面60、62限定了顶面长度66(如图2所示),即,切削元件50在第一和第二横向侧面60、62之间沿着顶面54的长度。长度66可以是方便将切削元件50放置到井下切削工具的切削端24上所希望或所需的任何距离/尺寸。例如,长度66可以在从0.25英寸到1英寸的范围内。在一个特定实施例中,长度66为0.625英寸。
第一和第二横向侧面60、62还限定了底面长度74(如图4所示),即,切削元件50在第一和第二横向侧面60、62之间沿着底面64的长度。长度74可以是方便将切削元件50放置到井下切削工具的切削端24上所希望或所需的任何距离/尺寸。例如,长度74可以在从0.25英寸到1英寸的范围内。在一个特定实施例中,长度74为0.473英寸。
第一和第二纵向侧面56、58限定了顶面宽度68(如图2所示),即,切削元件50在第一和第二纵向侧面56、58之间沿着顶面54的宽度。宽度68可以是方便将切削元件50放置到井下切削工具的切削端24上所希望或所需的任何距离/尺寸。例如,宽度68可以在从0.25英寸到1英寸的范围内。在一个特定实施例中,宽度68为0.375英寸。
第一和第二纵向侧面56、58限定了底面宽度72(如图3所示),即,切削元件50在第一和第二纵向侧面56、58之间沿着底面64的宽度。宽度72可以是方便将切削元件50放置到井下切削工具的切削端24上所希望或所需的任何距离/尺寸。例如,宽度72可以在从0.25英寸到1英寸的范围内。在一个特定实施例中,宽度72为0.281英寸。
顶面54和底面64限定了高度70(如图3所示)。高度70可以是方便将切削元件50放置到井下切削工具的切削端24上所希望或所需的任何距离/尺寸。例如,高度70可以在从0.1英寸到1英寸范围内。在一个特定实施例中,高度70为0.250英寸。
如附图的实施例所示,切削元件50包括:布置在第一纵向侧面56和第一横向侧面60之间的第一径向表面57;布置在第一横向侧面60和第二纵向侧面58之间的第二径向表面59;布置在第二纵向侧面58和第二横向侧面60之间的第三径向表面61,和布置在第二横向侧面62和第一纵向侧面56之间的第四径向表面63。第一、第二、第三、第四径向表面57、59、61、63均包括曲率半径。第一、第二、第三、第四径向表面57、59、61、63的曲率半径均可以是方便将切削元件50放置到井下切削工具的切削端24上所希望或所需的任何距离/尺寸。例如,第一、第二、第三、第四径向表面57、59、61、63的曲率半径可以在从0.010英寸到1英寸范围内。在图2-图8的特定实施例中,第一径向表面57的曲率半径等于第四径向表面63的曲率半径,第二径向表面59的曲率半径等于第三径向表面61的曲率半径,第一、第四径向表面57、63的曲率半径不等于第二、第三径向表面59、61的曲率半径。在一个特定实施例中,第一径向表面57曲率半径是0.188英寸,第二径向表面59的曲率半径是0.090英寸,第三径向表面61的曲率半径是0.090英寸,第四径向表面63的曲率半径是0.188英寸。
如图3-4所示,切削型面76包括凹部86和切削边缘88,所述凹部和切削边缘限定了切削型面的深度87(图4所示)。深度87可以是方便对设置在井眼中的物体(未显示)进行切削所希望或所需的任何距离/尺寸。例如,深度87可以在从0.010英寸到1英寸范围内。在一个特定实施例中,深度87为0.040英寸。
所示的切削边缘88具有椭圆形状,然而,应当理解,切削边缘88可以具有方便对布置在井眼中的物体(未显示)进行切削所希望或所需的任何形状,例如,矩形、正方形、圆形、卵形等。如图所示,切削边缘88由两个夹角89、90限定。夹角89、90可以设定为方便对物体进行切削所希望或所需的任何度数。例如,夹角89、90可以在从15度到75度范围内。在一个特定实施例中,夹角89、90为45度。
切削型面76不对称地布置在切削元件50的顶面或切削面54上。当在这里使用时,术语“不对称地”是指切削型面76在顶面54上未居中地布置。因此,顶面54设置在切削型面76外侧或外周周围的一个或更多个部分或区域不等于任何其它此类部分。这些部分在这里是指顶面或切削面54的“切削表面部”。切削表面部有利于两个切削元件50的叠置,例如图1(如上所述)和图9-图12(在下面详细描述)所示。
如图2-图8所示,切削元件50的这个实施例包括多个切削表面部,其中的四个切削表面部由切削边缘88的纵向和横向边缘、第一和第二纵向侧面56、58以及第一和第二横向侧面60、62限定。切削表面部78由第一横向侧面60和切削边缘88的第一横向边缘限定。切削表面部80由第二横向侧面62和切削边缘88的第二横向边缘限定。当在这里使用时,“横向边缘”是指切削边缘88最靠近第一横向侧面60或第二横向侧面62的部分。
切削表面部82由第一纵向侧面56和切削边缘88的第一纵向边缘限定。切削表面部84由第二纵向侧面58和切削边缘88的第二纵向边缘限定。当在这里使用时,“纵向边缘”是指切削边缘88最靠近第一纵向侧面56或第二纵向侧面58的部分。
每个切削表面部78、80、82、84均包括距离/尺寸。距离79(如图4所示)被限定作为从切削边缘88到第一横向侧面60的尺寸。距离81(如图4所示)被限定作为从切削边缘88到第二横向侧面62的尺寸。距离83(如图3所示)被限定作为从切削边缘88到第一纵向侧面56的尺寸。距离85(如图3所示)被限定作为从切削边缘88到第二纵向侧面58的尺寸。如图所示,距离79大于距离81、83和85,从而使得切削表面部78具有比切削表面部80、82和84更大的面积。然而,应当理解,距离79、81、83和85可以按照方便对井眼中的物体进行切削所希望或所需的方式进行改变。例如,距离79可以在从0.080英寸到0.120英寸范围内,距离81可以在从0.01英寸到0.090英寸范围内,距离83可以在从0.01英寸到0.090英寸范围内,距离85可以在从0.01英寸到0.090英寸范围内。在一个特定实施例中,距离79至少为距离81的两倍。在另一实施例中,距离79为0.102英寸,距离81为0.040英寸,距离83为0.040英寸,距离85为0.040英寸。
如图5所示,第二纵向侧面58的剖视图显示了第二纵向侧面58包括相对于轴线98以夹角95布置的倾斜部94。轴线98垂直于顶面54。夹角95可以在从3度到12度范围内。在特定实施例中,夹角95是5度。
另外,第二纵向侧面58的剖视图显示出第二纵向侧面58包括与轴线98平行的上部92和与轴线98平行的下部96。上部92的长度93可以是方便将切削元件50放置到井下切削工具的切削端24上所希望或所需的任何距离/尺寸。例如,长度93可以在从0.01英寸到0.035英寸范围内。在特定实施例中,上部92的长度93是0.025英寸。
下部96的长度97可以是方便将切削元件50放置到井下切削工具的切削端24上所希望或所需的任何距离/尺寸。例如,长度97可以在从0.001英寸到0.010英寸范围内。在特定实施例中,下部96的长度97是0.005英寸。
如图6-图7所示,第一横向侧面60包括相对于轴线98以夹角102布置的上部倾斜部100和相对于轴线98以夹角106布置的下部倾斜部104。在附图所示实施例中,上部倾斜部100被布置为邻接下部倾斜部104。
上部倾斜部100的长度103可以是方便将切削元件50放置到井下切削工具的切削端24上所希望或所需的任何距离/尺寸。例如,长度103可以在从0.025英寸到1英寸范围内。在特定实施例中,长度103为0.085英寸。
夹角102、106可以是方便将切削元件50放置于井下切削工具的切削端24上所希望或所需的任何角度。例如,夹角102可以在从10度到20度范围内,夹角106可以在从20度到30度范围内。在特定实施例中,夹角102是15度,夹角106是24度。
另外,第一横向侧面60的剖视图显示出第一横向侧面60包括平行于轴线98的上部108和平行于轴线98的下部110。上部108的长度109可以是方便将切削元件50放置到井下切削工具的切削端24上所希望或所需的任何距离/尺寸。例如,长度109可以在从0.01英寸到0.035英寸范围内。在特定实施例中,上部108的长度109是0.025英寸。
下部110的长度111可以是方便将切削元件50放置于井下切削工具的切削端24上所希望或所需的任何距离/尺寸。例如,长度111可以在从0.001英寸到0.010英寸范围内。在特定实施例中,下部110的长度111是0.005英寸。
尽管没有详细显示,应当理解,在图2-图12所示实施例中,第二横向侧面62的截面与第一横向侧面60的截面相同。换句话说,第二横向侧面62的截面具有与第一横向侧面60相同的倾斜部、平行部和夹角。还应当理解,这些截面并不需要相同。
进一步地,应当理解,第一纵向侧面56的截面可以包括倾斜部、平行部和夹角。在附图所示特定实施例中,第一纵向侧面56包括与第一和第二横向侧面60、62的倾斜部100、104、平行部108、110和夹角102、106一致且相同的倾斜部、平行部和夹角。还应当理解,第一纵向侧面56的截面并不需要与第一或第二横向侧面60、62的横截面相同。
在图2-图8所示切削元件的一个特定实施例中,长度66是0.625英寸,宽度68是0.375英寸,长度74是0.473英寸,宽度72是0.281英寸,高度70是0.25英寸,曲率半径57、63是0.188英寸,曲率半径59、61是0.09英寸,上部92的长度93是0.025英寸,倾斜夹角95是5度,下部96的长度97是0.005英寸,上部108的长度109是0.025英寸,倾斜夹角102是15度,倾斜部100的长度103是0.085英寸,倾斜夹角106是24度,下部110的长度111是0.005英寸,深度87是0.040英寸,夹角89、90是45度。
特别是参考图9-图10,但在图1中也示出了,所示的两个切削元件50、50'彼此相关联,它们可以布置在井下切削工具20的切削端24上(例如如图1中所示那样位于两个刀翼40上),或者直接位于连续表面上(例如位于切削端24的表面25上)。如图所示,两个切削元件50、50'的顶面或切削面54布置成彼此面对,其中,切削元件50的切削表面部78被布置成与切削元件50'的切削型面76相对,切削元件50'的切削表面部78被布置成与切削元件50的切削型面76相对。如图9-图10所示,切削元件50、50'被布置成彼此平行,其中,切削元件50、50'的第二纵向侧面58彼此对齐,并且切削元件50、50'的第一纵向侧面56彼此对齐。
现在参考图11-图12,切削元件50、50'相对于彼此以非平行夹角布置。在图11所示方案中,切削元件50、50'的第二纵向侧面58限定了锐角。切削元件50、50'可以沿此朝向布置在切削端24上,从而工具10的旋转允许切削元件50、50'与井内的物体接触(该物体朝着切削型面76上的朝向横向端60的端部)。
在图12所示方案中,切削元件50、50'的第一纵向侧面56限定了锐角。切削元件50、50'可以沿此朝向布置在切削端24上,从而工具10的旋转允许切削元件50、50′与井内的物体接触(该物体朝着切削型面76上的朝向横向端62的端部)。
应当理解,本发明不限于所示和所述的结构细节、操作、具体材料或实施例,因为变型和等效方式对本领域技术人员来说显而易见。例如,切削元件在图1中显示为在磨铣刀翼上使用,然而,切削元件可以位于任何类型的井下切削工具(例如钻头和无刀翼式磨铣)上,并且可以直接位于工具切削端的表面上。此外,切削元件的纵向侧面和横向侧面的倾斜部的夹角可以根据有利于使切削元件设置在井下切削工具的切削端上的承载切削元件的表面或其它结构上或者有利于对井眼内物体进行切削的希望或需要进行改变。同样地,切削元件的形状可以根据有利于使切削元件放置在井下切削工具的切削端上的承载切削元件的表面或其它结构上的希望或需要进行改变。同样,纵向和横向侧面的长度、宽度和高度也可以根据有利于使切削元件设置在井下切削工具的切削端上的承载切削元件的表面或其它结构上或者有利于对井眼内物体进行切削的希望或需要进行改变。另外,所述高度不必在顶面的长度或宽度上或者底面的长度或宽度上保持一致或恒定。切削元件也不需要包括任何径向表面,或者如果存在两个或更多个径向表面,任何一个曲率半径等于任何其它的曲率半径。
进一步地,切削型面可以根据有利于对井眼内物体进行切削的希望或需要进行改变。此外,切削元件顶面上的切削表面部的尺寸和形状可以根据有利于使切削元件设置在井下切削工具的切削端上的承载切削元件的表面或其它结构上或者有利于对井眼内物体进行切削的希望或需要进行改变。同样,尽管切削元件在图1中显示为布置成与刀翼垂直,即,相对于刀翼成90度,但是,一个或更多个切削元件可以相对于刀翼以非90度的角度向下或向上倾斜。因此,应当理解,本发明不限于所示和所述的结构细节、操作、具体材料或实施例,因为变型和等效方式对本领域技术人员来说显而易见。因此,本发明仅由所附权利要求的范围限定。
Claims (21)
1.一种用于设置到井下切削工具上以用于对布置在井眼中的物体进行切削的切削元件,所述切削元件包括:
主体,所述主体包括顶面、与所述顶面相对布置的底面,第一纵向侧面,与所述第一纵向侧面相对布置的第二纵向侧面、第一横向侧面、与所述第一横向侧面相对布置的第二横向侧面;和
切削型面,所述切削型面沿所述顶面不对称地布置,即所述切削型面在所述顶面上未居中地布置。
2.如权利要求1所述的切削元件,其中,不对称布置的切削型面包括布置在切削型面的第一横向边缘和所述第一横向侧面之间的第一切削表面部。
3.如权利要求2所述的切削元件,其中,不对称布置的切削型面还包括布置在切削型面的第二横向边缘和所述第二横向侧面之间的第二切削表面部,和
其中,所述第一切削表面部具有位于所述第一横向边缘和第一横向侧面之间的第一距离,所述第一距离至少为第二横向边缘和第二横向侧面之间的第二距离的两倍。
4.如权利要求1所述的切削元件,其中,所述第一纵向侧面包括第一纵向侧面截面,所述第一纵向侧面截面包括邻近第二倾斜部布置的第一倾斜部。
5.如权利要求4所述的切削元件,其中,第一横向侧面包括第一横向侧面截面,所述第一横向侧面截面包括第三倾斜部和第四倾斜部,
其中,第二横向侧面包括第二横向侧面截面,所述第二横向侧面截面包括第五倾斜部和第六倾斜部,
其中,第一纵向侧面截面的第一倾斜部被布置为与垂直于所述顶面布置的轴线成一夹角,该夹角和第一横向侧面的第三倾斜部以及第二横向侧面的第五倾斜部与垂直于所述顶面布置的轴线所成的相应的夹角相等,
其中,第一纵向侧面截面的第二倾斜部被布置为与垂直于所述顶面布置的轴线成一夹角,该夹角和第一横向侧面的第四倾斜部以及第二横向侧面的第六倾斜部与垂直于所述顶面布置的轴线所成的相应的夹角相等。
6.如权利要求5所述的切削元件,其中,第二纵向侧面包括第二纵向侧面截面,所述第二纵向侧面截面包括第七倾斜部。
7.如权利要求1所述的切削元件,其中,第一纵向侧面与第二纵向侧面提供了跨顶面的第一纵向宽度,且该第一纵向侧面与第二纵向侧面提供了跨底面的第二纵向宽度,所述第一纵向宽度大于第二纵向宽度。
8.如权利要求1所述的切削元件,其中,第一横向侧面与第二横向侧面提供了跨顶面的第一横向宽度,且该第一横向侧面与第二横向侧面提供了跨底面的第二横向宽度,所述第一横向宽度大于第二横向宽度。
9.如权利要求1所述的切削元件,所述切削元件还包括:布置在第一纵向侧面和第一横向侧面之间的第一径向表面,所述第一径向表面包括第一曲率半径,
布置在第一横向侧面和第二纵向侧面之间的第二径向表面,所述第二径向表面包括第二曲率半径,
布置在第二纵向侧面和第二横向侧面之间的第三径向表面,所述第三径向表面包括第三曲率半径,和
布置在第二横向侧面和第一纵向侧面之间的第四径向表面,所述第四径向表面包括第四曲率半径。
10.如权利要求9所述的切削元件,其中,第一曲率半径等于第四曲率半径,
第二曲率半径等于第三曲率半径,和
第一曲率半径和第四曲率半径不等于第二曲率半径和第三曲率半径。
11.一种在井中使用的井下切削工具,所述井具有地面位置和井下位置,所述井下切削工具包括:
主体,该主体具有用于与钻柱的旋转部件连接的第一端部;和
用于与所述主体同步旋转的切削端,所述切削端包括第一切削元件和第二切削元件,第一切削元件和第二切削元件中的每一个均包括沿着第一和第二切削元件的切削面不对称布置的切削型面,所述不对称布置的切削型面提供有布置在切削型面的第一横向边缘和相应切削元件的第一横向侧面之间的第一切削表面部以及布置在切削型面的第二横向边缘和相应切削元件的第二横向侧面之间的第二切削表面部,
其中,所述第一切削表面部具有位于第一横向边缘和第一横向侧面之间的第一距离,所述第一距离至少为所述第二横向边缘和第二横向侧面之间的第二距离的两倍,和
其中,第一切削元件的切削面被布置成面向第二切削元件的切削面,所述第一切削元件的第一切削表面部被布置成与第二切削元件的切削型面相对并且第二切削元件的第一切削表面部被布置成与第一切削元件的切削型面相对。
12.如权利要求11所述的井下切削工具,其中,第一切削元件被布置成与第二切削元件平行。
13.如权利要求11所述的井下切削工具,其中,第一切削元件相对于第二切削元件以非平行夹角布置。
14.如权利要求13所述的井下切削工具,其中,第一切削元件和第二切削元件还包括与切削面相对布置的底面、第一纵向侧面、与第一纵向侧面相对布置的第二纵向侧面、第一横向侧面和与第一横向侧面相对布置的第二横向侧面,以提供切削元件主体,
其中,第一和第二切削元件的第一纵向侧面包括第一纵向侧面截面,所述第一纵向侧面截面包括彼此邻近布置的第一倾斜部和第二倾斜部,和
其中,所述非平行夹角包括由第一和第二切削元件的第一纵向侧面所限定的锐角。
15.如权利要求13所述的井下切削工具,其中,第一纵向侧面截面的第一倾斜部包括与垂直于切削面布置的轴线成10度到20度的第一斜角,和
其中,第一纵向侧面截面的第二倾斜部包括与垂直于切削面布置的轴线成20度到30度的第二斜角。
16.如权利要求14所述的井下切削工具,其中,第一纵向侧面截面的第一倾斜部包括与垂直于切削面布置的轴线成15度的第一斜角,和
其中,第一纵向侧面截面的第二倾斜部包括与垂直于切削面布置的轴线成24度的第二斜角。
17.如权利要求13所述的井下切削工具,其中,第一和第二切削元件还包括与切削面相对布置的底面、第一纵向侧面、与第一纵向侧面相对布置的第二纵向侧面,第一横向侧面和与第一横向侧面相对布置的第二横向侧面,以提供切削元件主体,
其中,第一和第二切削元件的第二纵向侧面包括第二纵向侧面截面,所述第二纵向侧面截面包括倾斜部,和
其中,非平行夹角包括由第一和第二切削元件的第二纵向侧面所限定的锐角。
18.如权利要求17所述的井下切削工具,其中,第二纵向侧面截面的倾斜部包括与垂直于切削面布置的轴线成3度到8度的斜角。
19.如权利要求17所述的井下切削工具,其中,第二纵向侧面截面的倾斜部包括与垂直于切削面布置的轴线成5度的斜角。
20.如权利要求11所述的井下切削工具,其中,第一和第二切削元件还包括:
与切削面相对布置的底面,
第一纵向侧面,
与第一纵向侧面相对布置的第二纵向侧面,
第一横向侧面,
与第一横向侧面相对布置的第二横向侧面,
布置在第一纵向侧面和第一横向侧面之间的第一径向表面,所述第一径向表面包括第一曲率半径,
布置在第一横向侧面和第二纵向侧面之间的第二径向表面,所述第二径向表面包括第二曲率半径,
布置在第二纵向侧面和第二横向侧面之间的第三径向表面,所述第三径向表面包括第三曲率半径,和
布置在第二横向侧面和第一纵向侧面之间的第四径向表面,所述第四径向表面包括第四曲率半径。
21.如权利要求11所述的井下切削工具,所述井下切削工具还包括布置在切削端上的至少两个刀翼,第一切削元件布置在第一刀翼的倾斜部上,第二切削元件布置在第二刀翼的倾斜部上,
其中,第一和第二刀翼布置在切削端上,从而使得第一和第二切削元件彼此面对地布置并且第一和第二切削元件中每一个的至少一部分跨切削端的中心点布置。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US12/803,320 US8434572B2 (en) | 2010-06-24 | 2010-06-24 | Cutting elements for downhole cutting tools |
US12/803,320 | 2010-06-24 | ||
PCT/US2011/039971 WO2011162986A2 (en) | 2010-06-24 | 2011-06-10 | Cutting elements for downhole cutting tools |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102959174A CN102959174A (zh) | 2013-03-06 |
CN102959174B true CN102959174B (zh) | 2015-08-12 |
Family
ID=45351464
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201180031326.5A Expired - Fee Related CN102959174B (zh) | 2010-06-24 | 2011-06-10 | 用于井下切削工具的切削元件 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8434572B2 (zh) |
CN (1) | CN102959174B (zh) |
AU (1) | AU2011271363B2 (zh) |
BR (1) | BR112012033015A2 (zh) |
CA (2) | CA2849595C (zh) |
GB (1) | GB2494795B (zh) |
NO (1) | NO343649B1 (zh) |
WO (1) | WO2011162986A2 (zh) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8887838B2 (en) | 2010-02-05 | 2014-11-18 | Baker Hughes Incorporated | Cutting element and method of orienting |
US8997899B2 (en) | 2010-02-05 | 2015-04-07 | Baker Hughes Incorporated | Cutting element, cutter tool and method of cutting within a borehole |
US8936109B2 (en) | 2010-06-24 | 2015-01-20 | Baker Hughes Incorporated | Cutting elements for cutting tools |
US8327957B2 (en) | 2010-06-24 | 2012-12-11 | Baker Hughes Incorporated | Downhole cutting tool having center beveled mill blade |
US9068408B2 (en) * | 2011-03-30 | 2015-06-30 | Baker Hughes Incorporated | Methods of forming earth-boring tools and related structures |
US9650837B2 (en) | 2011-04-22 | 2017-05-16 | Baker Hughes Incorporated | Multi-chamfer cutting elements having a shaped cutting face and earth-boring tools including such cutting elements |
US9243452B2 (en) | 2011-04-22 | 2016-01-26 | Baker Hughes Incorporated | Cutting elements for earth-boring tools, earth-boring tools including such cutting elements, and related methods |
US9482057B2 (en) * | 2011-09-16 | 2016-11-01 | Baker Hughes Incorporated | Cutting elements for earth-boring tools, earth-boring tools including such cutting elements and related methods |
US9151120B2 (en) * | 2012-06-04 | 2015-10-06 | Baker Hughes Incorporated | Face stabilized downhole cutting tool |
US9512690B2 (en) * | 2012-12-18 | 2016-12-06 | Smith International, Inc. | Milling cutter having undulating chip breaker |
US11578538B2 (en) | 2020-01-09 | 2023-02-14 | Schlumberger Technology Corporation | Cutting element with nonplanar face to improve cutting efficiency and durability |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5443335A (en) * | 1993-02-01 | 1995-08-22 | Mitsubishi Materials Corp. | Cutting insert |
CN1150771A (zh) * | 1994-06-13 | 1997-05-28 | 桑德维克公司 | 具有圆弧形镶块支承面的钻削刀具 |
CN1159846A (zh) * | 1994-10-12 | 1997-09-17 | 桑德维克公司 | 凿岩机钻头和切割镶件 |
CN101011754A (zh) * | 2006-01-30 | 2007-08-08 | 山特维克知识产权股份有限公司 | 钻头和钻头切削刀片 |
Family Cites Families (39)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4259033A (en) | 1974-11-29 | 1981-03-31 | Kennametal Inc. | Cutting insert |
US4357122A (en) | 1980-12-17 | 1982-11-02 | The O.K. Tool Company, Inc. | Inserted blade end mill |
US4593777A (en) | 1983-02-22 | 1986-06-10 | Nl Industries, Inc. | Drag bit and cutters |
US5038859A (en) * | 1988-04-15 | 1991-08-13 | Tri-State Oil Tools, Inc. | Cutting tool for removing man-made members from well bore |
US5150755A (en) | 1986-01-06 | 1992-09-29 | Baker Hughes Incorporated | Milling tool and method for milling multiple casing strings |
US4796709A (en) | 1986-01-06 | 1989-01-10 | Tri-State Oil Tool Industries, Inc. | Milling tool for cutting well casing |
US4978260A (en) | 1986-01-06 | 1990-12-18 | Tri-State Oil Tools, Inc. | Cutting tool for removing materials from well bore |
US5373900A (en) | 1988-04-15 | 1994-12-20 | Baker Hughes Incorporated | Downhole milling tool |
GB8601110D0 (en) | 1986-01-17 | 1986-02-19 | Tri State Oil Tool Uk Ltd | Cutter |
US4717290A (en) | 1986-12-17 | 1988-01-05 | Homco International, Inc. | Milling tool |
US4934878A (en) | 1988-12-27 | 1990-06-19 | Gte Valenite Corporation | Center and peripheral cutting end mill |
US5027914A (en) | 1990-06-04 | 1991-07-02 | Wilson Steve B | Pilot casing mill |
US5460233A (en) * | 1993-03-30 | 1995-10-24 | Baker Hughes Incorporated | Diamond cutting structure for drilling hard subterranean formations |
US5685671A (en) | 1993-11-01 | 1997-11-11 | Smith International, Inc. | Diamond or CBN fluted center cutting end mill |
US6106585A (en) | 1996-02-14 | 2000-08-22 | Smith International, Inc. | Process for making diamond and cubic boron nitride cutting elements |
US6155343A (en) | 1996-10-25 | 2000-12-05 | Baker Hughes Incorporated | System for cutting materials in wellbores |
GB9708022D0 (en) | 1997-04-21 | 1997-06-11 | Camco Int Uk Ltd | Curved blades and gauge |
US6464434B2 (en) | 1998-01-29 | 2002-10-15 | Baker Hughes Incorporated | Cutting matrix and method applying the same |
US6167958B1 (en) | 1998-01-29 | 2001-01-02 | Baker Hughes Incorporated | Cutting matrix and method of applying the same |
US6422328B1 (en) | 1999-10-27 | 2002-07-23 | Baker Hughes Incorporated | Dual cutting mill |
US7178609B2 (en) | 2003-08-19 | 2007-02-20 | Baker Hughes Incorporated | Window mill and drill bit |
US20050109546A1 (en) | 2003-11-26 | 2005-05-26 | Baker Hughes Incorporated | Flat and bevel chipbreaker insert |
US7370702B2 (en) | 2004-01-08 | 2008-05-13 | Baker Hughes Incorporated | Single mill casing window cutting tool and method |
US7624818B2 (en) | 2004-02-19 | 2009-12-01 | Baker Hughes Incorporated | Earth boring drill bits with casing component drill out capability and methods of use |
US7798257B2 (en) * | 2004-04-30 | 2010-09-21 | Smith International, Inc. | Shaped cutter surface |
US7513319B2 (en) * | 2004-06-08 | 2009-04-07 | Devall Donald L | Reamer bit |
US20060090897A1 (en) | 2004-08-24 | 2006-05-04 | Stowe Calvin J | High chrome/nickel milling with PDC cutters |
US7325631B2 (en) | 2005-07-29 | 2008-02-05 | Smith International, Inc. | Mill and pump-off sub |
US7363992B2 (en) | 2006-07-07 | 2008-04-29 | Baker Hughes Incorporated | Cutters for downhole cutting devices |
CA2595048C (en) * | 2006-07-24 | 2013-09-03 | Smith International, Inc. | Cutter geometry for increased bit life and bits incorporating the same |
US7604074B2 (en) * | 2007-06-11 | 2009-10-20 | Smith International, Inc. | Cutting elements and bits incorporating the same |
US7836978B2 (en) | 2007-06-15 | 2010-11-23 | Baker Hughes Incorporated | Cutting elements for casing component drill out and subterranean drilling, earth boring drag bits and tools including same and methods of use |
BRPI0916187B1 (pt) | 2008-07-15 | 2019-04-30 | Baker Hughes Incorporated | Ferramenta para perfuração de terra e método para perfurar material de revestimento disposto em formação subterrânea |
US8833492B2 (en) | 2008-10-08 | 2014-09-16 | Smith International, Inc. | Cutters for fixed cutter bits |
US20100108402A1 (en) | 2008-10-31 | 2010-05-06 | Baker Hughes Incorporated | Downhole cutting tool and method of making |
US8887838B2 (en) | 2010-02-05 | 2014-11-18 | Baker Hughes Incorporated | Cutting element and method of orienting |
US8534392B2 (en) | 2010-02-22 | 2013-09-17 | Baker Hughes Incorporated | Composite cutting/milling tool having differing cutting elements and method for making the same |
US8327957B2 (en) | 2010-06-24 | 2012-12-11 | Baker Hughes Incorporated | Downhole cutting tool having center beveled mill blade |
US8936109B2 (en) | 2010-06-24 | 2015-01-20 | Baker Hughes Incorporated | Cutting elements for cutting tools |
-
2010
- 2010-06-24 US US12/803,320 patent/US8434572B2/en active Active
-
2011
- 2011-06-10 CA CA2849595A patent/CA2849595C/en active Active
- 2011-06-10 WO PCT/US2011/039971 patent/WO2011162986A2/en active Application Filing
- 2011-06-10 AU AU2011271363A patent/AU2011271363B2/en active Active
- 2011-06-10 CN CN201180031326.5A patent/CN102959174B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2011-06-10 GB GB1220863.3A patent/GB2494795B/en active Active
- 2011-06-10 CA CA2802506A patent/CA2802506C/en active Active
- 2011-06-10 BR BR112012033015A patent/BR112012033015A2/pt not_active Application Discontinuation
-
2012
- 2012-11-21 NO NO20121385A patent/NO343649B1/no unknown
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5443335A (en) * | 1993-02-01 | 1995-08-22 | Mitsubishi Materials Corp. | Cutting insert |
CN1150771A (zh) * | 1994-06-13 | 1997-05-28 | 桑德维克公司 | 具有圆弧形镶块支承面的钻削刀具 |
CN1159846A (zh) * | 1994-10-12 | 1997-09-17 | 桑德维克公司 | 凿岩机钻头和切割镶件 |
CN101011754A (zh) * | 2006-01-30 | 2007-08-08 | 山特维克知识产权股份有限公司 | 钻头和钻头切削刀片 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA2849595C (en) | 2016-01-26 |
US20110315455A1 (en) | 2011-12-29 |
NO20121385A1 (no) | 2012-12-28 |
CA2849595A1 (en) | 2011-12-29 |
BR112012033015A2 (pt) | 2016-12-20 |
GB201220863D0 (en) | 2013-01-02 |
CN102959174A (zh) | 2013-03-06 |
GB2494795B (en) | 2016-03-16 |
CA2802506C (en) | 2016-01-26 |
CA2802506A1 (en) | 2011-12-29 |
WO2011162986A3 (en) | 2012-01-26 |
AU2011271363B2 (en) | 2015-07-02 |
AU2011271363A1 (en) | 2012-12-06 |
GB2494795A (en) | 2013-03-20 |
NO343649B1 (no) | 2019-04-23 |
WO2011162986A2 (en) | 2011-12-29 |
US8434572B2 (en) | 2013-05-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102959174B (zh) | 用于井下切削工具的切削元件 | |
CN102959176B (zh) | 用于井下切削工具的切削元件 | |
US20090159341A1 (en) | Reamer with balanced cutting structures for use in a wellbore | |
CN109505522B (zh) | 具有非平面表面的切削元件和结合所述切削元件的工具 | |
CN102959175B (zh) | 具有中心倾斜磨铣刀翼的井下切削工具 | |
RU2628359C2 (ru) | Режущие структуры для бурового долота с закрепленными режущими инструментами | |
US20200347680A1 (en) | Polycrystalline Diamond Compact and Drilling Bit | |
US5816346A (en) | Rotary drill bits and methods of designing such drill bits | |
ITTO980754A1 (it) | Utensile di perforazione rotanti per perforazioni direzionale con ca- ratteristiche di taglio variabili in funzione del carico agente sul- | |
CA2865737A1 (en) | A drill bit and cutters for a drill bit | |
WO2021041753A1 (en) | Polycrystalline diamond cutting element having improved cutting efficiency | |
US20070272446A1 (en) | Drill bit with application specific side cutting efficiencies | |
US9869130B2 (en) | Ultra-high ROP blade enhancement | |
EP2231994A2 (en) | Oriented pyramid inserts | |
CN105545212B (zh) | 钻井工具 | |
AU2015203355B2 (en) | Downhole cutting tool |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150812 |