CN1031007C - 用于油/气井井口的开孔器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种特别适合在砾石或碎石地层中钻进的开孔器，它包括一管状承重主体，该主体有用于一组切割装置(8a)的固定用接头(7a)，切割装置(8a)布置在相对于管状承重主体的纵向轴线的水平面内，开孔器最好设有稳定器和耐磨环。除固定用接头(7a)之外，还有用于至少一个其它的切割装置(8b，8c)的固定用接头(7b，7c)，它们处在相对于管状承重主体的纵轴的水平面内，这些水平面离第一个水平面有一轴线间距。
Description
本发明涉及一种用来钻油/气井井口的开孔器，它是为了将预先钻的小直径孔扩大。所述开孔器包括一管状体，该管状体的一端有与钻具连接的连接装置，所述管状体上设有至少用一组切割具，如旋转切割轮的固定用接头。而且开孔器上最好设有带耐磨部件的稳定器。
目前在市场上能得到的开孔器包括管状杆，其上装有钻头和滚轮，它用来钻孔和稳定钻具。作为以其两端与相邻的钻具相连接用的连接装置，这些开孔器在最下端有一螺纹连接，在最上端也有一螺纹连接。最下端螺纹连接是用来连接钻头或其它导向装置，最上端螺纹连接是用来连接钻柱或法兰盘。
当在砾石或碎石的地方钻这样的井口时，人们发现，普通的和其它现有的开孔器不具有满意的功能，并很难实现扩孔的目的。
当开孔器钻在砾石和碎石地层时涉及的主要问题如下：
当在砾石和碎石地层钻进时，钻头/开孔器组件将要从垂直位置向外偏离，因此使钻垂直孔变得更困难。由于通常在非常硬的地层遇到砾石和碎石，因此它仅仅能够维持很低的钻度(0.5—1米/每小时)。穿过处在其它松散地层中的砾石和碎石也是非常困难。由于开孔器的磨损很大且个别零件脱落，如头部脱落，从而使修理费用变得相当高。特别是在稳定器导向翼下面的开孔器主体上、导向翼上、锥体和切割具上、用于钻锥体的轴上、稳定翼上、横向滚轮上以及在稳定翼和开孔器上部之间的传递部分上磨损大。
在砾石和碎石地层中钻孔所存在的主要技术问题如下：
在一个通道中打穿一个36英寸的孔几乎是不可能的。因此，通常在打厚尺寸之前先打一个171/2英寸的导引孔。但存在砾石或碎石有可能落入开孔器上方已开好的孔中的危险。这种危险可能再次导致钻柱被卡住。如果在这种情况下，必须提高钻速，以便将落入孔中的砾石或碎石通过离心作用再次撞入地层。为了对井孔进行有效清洗，或因不考虑液体流过开孔器，而为了尽可能获得一个较的穿过导向装置(大头、钻头)的流量，需要非常高的泵送能力。对于开孔器/钻头，由于所需要的重量太大，使得提供相同的泵送能力变得困难。但是如果可能，可使用大法兰盘，例如直径为111/4英寸或大于111/4英寸。
本发明的目的在于提供一种上述类型的开孔器，它能在较大程度上克服在砾石和碎石地层中钻进时所遇到的困难。
本发明的一种特殊的目的是构成并修改一种开孔器，从而通过切割装置的位置用切割装置来保证：在同一时刻仅允许砾石或碎石与最少数的切割装置接触。该开孔器具有很好的穿透能力，特别适合松散地层的钻进。其次也特别适合在砾石或碎石地层中钻进。
为了实现上述目的，本发明提出一种开孔器，特别是在砾石(碎石)地层中钻进用的开孔器，它包括一管状承重主体，在相对管状承重主体的纵向轴线水平面内，设置了一组用于切割装置的固定用接头，所述的开孔器最好设有稳定器和耐磨环，其特征在于，除所述用于切割装置的固定用接头外，开孔器还有用于切割装置的固定用接头，所述切割装置，的固定用接头设置在相对于管状承重主体的纵向轴线的水平面内，它们分别离第一次提到的水平面有一段轴线距离，所述的固定用接头和相应的所述切割装置的半径范围比固定用接头和相应的切割装置的半径范围大。
本发明的开孔器具有如下性能：非常适合在砾石或碎石中钻进；耐磨性好；更换性能好；因而便于快速方便更换所有耐磨零件；在平台上易于操作控制；稳定性能最可靠；开孔器的结构设计坚固，它体现了本发明的总的目的。
借助附图来描述一个最佳实施例，并对涉及的部分作进一步解释；
其中：
图1以侧视图表示本发明开孔器的总体图；
图2表示沿图1中的截面II剖开的局部放大图，它显示切割轮轴被固定在开孔器主体的固定用接头之一中；
图3表示沿图1中的截面III剖开的局部放大图，它显示磨损元件的可替换附件，该附件处在稳定器的一个导向翼的外端上。
图4表示旋转切割轮的局部剖面侧视图，该切割轮可更换地安装在轴上(这里，该截面图与图2中的截面图成90°角度布置，其中切割轮被省略，而仅仅显示了该轴的自由端)。
图1表示一个完整的开孔器，它设在管状主体或支座管1上。数字2和3分别表示止推环和带有导向翼片3′的可更换的耐磨环。数字4表示呈耐磨管状的稳定器，该稳定器有稳定翼片4′，数字5表示外耐磨件，特别参见图3。
止推环2焊在开孔器的支座管1上，并形成一个阻挡可更换耐磨环3的阻挡件。
从图3中可看到，耐磨件5有一锥形固定部件5′，它被放入相应的稳定翼片4′的自由端上的互补形状的空腔4″中。通过螺钉6来保证固定连接，螺钉6的螺纹轴端6′旋入稳定翼片4′的内螺纹孔中，并且它的头部6″缩到耐磨件5的阶梯孔中。
开孔器中的支座管1由固定用接头7a、7b和7c形成，固定用接头用于三组能转动的切割轮8a、8b和8c。
切割轮8a—8c的轴分别用9a、9b和9c来表示。下面将解释如何将轴9a、9b和9c固定在开孔器主体上的固定用接头7a—7c中(图2)，和如何将每个切割轮转动地支撑在其相应的轴9a、9b和9C上(图4)。
用现有技术设计的开孔器仅仅包括一组切割轮，如8a。
根据本发明，这组切割轮8a其中各个切割轮相互之间径向相对并且相对于支座管1的轴线处在同一水平面内，至少还有另外一组切割轮8b和/或8c。
这个或这些组切割轮8b和/或8c以每一组的方式相互之间径向布置，但它们处在各自的相对于支座管轴的水平面内。用于切割轮8a的水平面布置在离用于切割轮8b的水平面有一轴向距离处，而且于切割轮8b的水平面离切割轮8c的水平面也有一轴向距离。
而且，切割轮8b中的每个切割轮离支座管轴线的径向距离比切割轮8a中的每个切割轮要大些，同时切割轮c中的每个切割轮离支座管轴线的径向距离比切割轮8a和切割轮8b要大。
三组切割轮8a—8c相互之间成不同的角度布置，如在该组切割轮8b相对于图1中所示位置绕着支座管的轴线1′转动60°(为的是简明和概括说明)。同理，切割轮8c实际上相对图上所示位置转120°。
在图1的轴向剖面中，好象是用于切割轮的固定用接头7a—7c与开孔器的支座管1以一个整体形式构成。虽然这种设计是可以相信的，但实际上通过焊接将固定用接头7a—7c固定到支座管1上更合适，在焊接之后固定用接头就可以使用。
通过焊接将切割轮8a—8c的轴9a—9c固定在固定用接头7a—7c中。
在这种连接中，以图2作为参考，它表示一个沿图1中的截面II剖开的截面。在这个放大的截面图中，仅仅显示了切割轮轴的自由端附近的部分和固定用接头。
固定用接头7a有一中心孔10，该孔10可以是连续通道，且以其外端进入向内/向外成圆锥形地渐减的空腔10′。数字11表示一个台阶，该台阶在孔10和锥形空腔10′之间构成一个止推面。
切割轮(8a)的轴9a上有一个锥面，它与锥形空腔互补且相对应，该轴9a上还设有横向通孔12，通孔12不垂直于轴9a的轴线9a′。该孔有一椭圆形截面形状，如图4所示。
在安装位置，横向孔12用来安装楔块13。在打入位置，楔块13也通过固定用接头7a被安放在轴9a两侧的孔14和14′中。轴9a上的横向孔的倾斜位置的作用如下所述：在楔块13从一侧打入的过程中，楔块13的斜边将紧靠在轴9a的斜边上，而且将轴9a的斜边压入并锁在锥形空腔10′中。在楔块插入之后，为了防止楔块13脱落，用带有反向孔塞15′的孔塞15将孔14、14′密封。当把孔塞15、15′拆下时，沿与打入方向相反的方向很容易将楔块13打出来。之后可以容易地将带有切割轮(图中未示出)8a的轴9a从固定用接头7a上的锥形空腔10′中拨出。
如上所述，稳定器4有一耐磨管结构，该结构有稳定翼片4′。带有稳定翼片的耐磨管可以根据假设的螺旋线来构成。这个螺旋线形状可以沿支座管1适当延伸，通过带有切割轮8c的最上端的固定用接头7c向下到最下面一组切割轮8a。
如已知的那样，耐磨环3和稳定器4是可以更换的。根据现有的技术，用于这种元件的可拆卸的组装装置由螺旋接头组成。为了在工作过程中转动元件并传递力矩，必须这样设计螺纹，即相应的元件本身不会松开，但相对于支座管1却自动牢固地拧紧。这样将导致耐磨环3和/或稳定器4最后将自己牢固地拧在支座管1上，以致支座管1和耐磨环3或稳定器4之间的连接不能被松开或仅在较大的侵蚀之后才能松动。
因此，根据本发明，耐磨环3和稳定器4是通过爪形接器、爪式离合器、卡爪或类似物将其安装在支座管1上，以便保证迅速和适宜的解锁定动作以及实现相应元件的简单拆卸。这种联接器和离合器(爪形联接器、爪式离合器或类似联接器/离合器)未在图中显示出来。
切割轮8a—8c的每个支撑不同于现有切割轮支撑，在本发明中，该支撑使用单方向的轴支撑。因此，涉及支撑切割轮的一般的叉形臂的基本磨损问题被消除。
用于切割轮的轴9a—9c用高级工具钢及特殊热处理工艺进行制造。热处理可以包括淬火、回火和渗氮。然后进行支承表面的磨削和抛光。切割轮用经过热处理的特种钢制造。在热处理接着珩磨(抛光)之后，在所得到的外齿(未示出)之前磨出一个中间齿刃区域。所设计的齿形基本上可以仿照普通的切割轮齿的形状，直到试验可以需要较大或较小的改变为止。
切割轮8a—8c最好以易于处理的切削刀具来制造，这种切削刀具在使用一段时间后就报废。象切割轮8a—8c那样的耐磨性的轴9a—9c未露出来，假定它们连续使用几次。在任何情况下，将每个切割轮8a—8c转动地支承在轴9a—9c上都是合适的。
这样，当切割轮轴装配时，首先要建立一个能相对转动的连接，从而使切割轮可以相对轴转动；第二个问题是易于拆卸，以便易于更换切割轮。
现在参照图4，它表示已组装好的切割组件(带轴的切割轮)。
为了显示切割组件的轴线9a′、8a′的方位，用钻柱的轴线16作为参照，轴线16是用点划线来表示。
图4中显示安装楔块的横向孔12的椭圆横截面形状，正如从垂直于图2的方向所看到的那样。另外还显示了除与图2中固定用接头7a的锥形空腔10′相配合的锥形端部之外，切割轮轴9a在其延伸部分上还有一同轴的圆柱部分9a″。在轴9a的这两部分之间形成一台阶，它用数字17表示。
切割轮8a周边上设有齿8a″，它基本上是利用现有技术来制造，并与切割轮8a的主体构成一整体。切割轮主体上有一个杯形空心部分，它有一同轴的空腔18，该空腔18开口朝着轴9a，并与轴9a上的圆柱部分9a″互补配合。将切割轮8a主体上的空腔18的直径比轴9a上圆柱部分的9a″的直径设计得稍大些，以便在空腔和轴9a″之间安装一衬套。
在靠近构成切割轮8a主体的杯形空心部分的开口端上设有一内环形槽20，该环形槽20与径向朝外开口通道21连通。
与切割轮内环形槽20径向相对的轴9a圆柱部分9a″上设有一外环形槽22，该环形槽22的截面为半圆形。轴9a的外环形槽22用来部分容纳若干轴承滚珠23，该滚珠23的另一部分处在切割轮8a上的内环形槽20内。
在组装切割组件之前(切割轮和轴)，不装滚珠23。同样地也不装两个柱塞24、25和一中间加油嘴26。根据图4，该加油嘴26装在径向朝外的开口通道21中，该通道21向里分别与切割轮8a和轴9a上的环形槽20、22连通。
内柱塞24用来夹持加油嘴26，外柱塞25当作盖。
在将切割轮8a装在轴9a上之前，尽可能地往所有的空腔加入润滑油。之后将滚珠23放入封闭的环形滚珠槽中(除通道21外)，该滚珠槽截面基本为圆环形，它是由两个相互邻接的环形槽20、22构成。环形槽20、22的截面基本上是半圆形，它们分别设在切割轮8a和轴9a上。当滚珠放在环形槽20、22里时，先将带有加油嘴26的柱塞24装上，之后将外柱塞25装入所述径向通道21。
因此，切割轮8a转动地与轴9a连接。之后滚珠23将承受轴向载荷。
对于所示的实施例来说，润滑油的加入是通过加油嘴26来实现。从加油嘴26将润滑油压入，通过槽22和轴9a上的向内倾斜的横向通道27，到达储油腔28。储油腔28是在轴9a内形成的。
在储油腔28内，装有一活塞29。当向储油腔加润滑油时，活塞被向后推动直到所确定的复位弹簧30完全被压缩为止。由于，活塞29没有益住通过横向通道31的孔，该孔从储油腔28通到轴的表面，因而将润滑油向外输至密封环32外面的轴表面上。继续加油时，润滑油将被挤入这个通道31中。被挤出的过剩润滑油为一确定指标，该指标可以确定加入了多少润滑油。同时，活塞29和弹簧30还可以把润滑油推入轴9a上的轴向通道33中，轴向通道33的开口在轴9a的端面上。润滑油从通道33进入腔34，该腔34是在所述端面和相对的径向端之间形成，该径向端构成了切割轮腔18的轴向范围。腔34与轴向偏心的腔35液体连通。腔35中装有单向阀36。该阀36有一阀座37、一球38和弹簧39。在润滑油进入腔34之后，它就通过单向阀36，从单向阀36进入轴9a中形成的径向通道40。因此，当组件(切割轮和轴)中的空腔都充满了润滑油时，通过加油嘴继续加油，润滑油将被挤到密封环32的外面。部分润滑油进入密封盒41中，该密封盒41装在轴9a的轴肩17上，而该轴肩17构成了密封盒的止推面。
在轴向向外开的圆形孔42中装有一高压活塞43和一盘簧44，另外活塞的自由端导入环形槽45中，该槽45设在与切割轮8a的杯形主体的底部的相对的面上。槽45的底面在圆周方向上设有一个或多个突起部分，它们起下列作用：
当开孔器工作时，整个装置都在旋转，切割轮8a—8c沿着孔壁滚动，并在相应的轴9a—9c上旋转。此时，高压活塞43沿着环形槽45滑动。当遇到突起部分45′时，它将被推入轴9a上的圆孔42中。此时，润滑油通过横向通道40被压入到衬套19的区域中，并分配到最需要润滑油的地方。
当活塞43已经通过突起部分45′时，盘簧44将活塞43推回原来的位置，并在通道40内产生一较小的压力，使润滑油从储油腔经过通道33、空腔34、空腔35、穿过单向阀36进入通道40，将活塞以下的空穴填满。
Claims (10)
1.一种开孔器，特别是在砾石(碎石)地层中钻进用的开孔器，它包括一管状承重主体(1)，在相对管状承重主体(1)的纵向轴线(1′)水平面内，设置了一组用于切割装置(8a)的固定用接头(7a)，所述的开孔器最好设有稳定器(4)和耐磨环(3)，其特征在于，除所述用于切割装置(8a)的固定用接头(7a)外，开孔器还有用于切割装置(8b，8c)的固定用接头(7b，7c)，所述切割装置(8b，8c)，的固定用接头(7b，7c)设置在相对于管状承重主体(1)的纵向轴线(1′)的水平面内，它们分别离第一次提到的水平面有一段轴线距离，所述的固定用接头(7b，7c)和相应的所述切割装置(8b或8c)的半径范围比固定用接头(7a)和相应的节割装置(8a)的半径范围大。
2.根据权利要求1所述的开孔器，其特征在于，所述固定用接头(7b，7c)和固定用接头(7a)与管状承重主体(1)纵轴线(1′)垂直的假想平面内成角度布置。
3.根据权利要求2所述的开孔器，其特征在于，开孔器包括用于三组或多组切割装置(8a—8c)的固定用接头(7a—7c)，所述固定用接头(7a—7c)/切割装置(8a—8c)从下端朝上看它有一增加的半径范围，最先提到的最下部的固定用接头(7a)在所述平面内有第一个方向，上层用于第二组切割装置(8b)的固定用接头(7b)与第一个提到的固定用接头(7a)成大约60°角度布置，再上层用于第三组切割装置(8c)的固定用接头(7c)与第一个提到的固定用接头(7a)成大约120°角度布置。
4.根据权利要求1所述的开孔器，其特征在于，每个切割装置(8a—8c)有一轴(9a—9c)，该轴与给定的固定用接头(7a—7c)一起组成能拆卸的配合，每个固定用接头都有一个向外开的锥形空腔(10′)，该腔用来安装相应切割装置(8a—8c的轴(9a—9c)的锥形连接部分在固定用接头(7a—7c)的锥形空腔(10′)里有两个相应的横向孔(14，14′)，它用来装楔杆(13)，楔杆(13)用来将轴(9a—9c)锁定在固定用接头(7a—7c)上，轴(9a—9c)上有一横向通孔12，它用来装楔杆(13)，横向孔12的轴线与轴(9a)的轴线(9a′)之间的角度不是90°角。
5.根据权利要求1所述的开孔器，其特征在于，稳定器(4)上设有稳定翼片(4′)，所述每个稳定器翼片(4′)的径向外端上都安装有一个耐磨件(5)，并且该耐磨件(5)能从相应的稳定器翼片(4′)上拆下来。
6.根据权利要求5所述的开孔器，其特征在于，稳定器(4)和耐磨环(3)是通过爪形联接器，牙嵌式离合器或其它类似工具将其安装在开孔器的管状承重主体(1)上，在稳定器(4)和耐磨环(3)之间形成一个用于切割装置(8a—8c)的固定用接头(7a—7c)的轴向区域。
7.根据权利要求4所述的开孔器，其特征在于，每个切割装置(8a—8c)包括一轴(9a—9c)，该轴(9a—9c)是作为一个独立的构件，轴通过转动连接(20、22、23)相对于切割装置(8a—8c)转动，切割轮(8a—8c)可以拆卸下来更换，在切割轮(8a—8c)的圆周面上设有切割齿(8a″)。
8.根据权利要求7所述的开孔器，其特征在于，切割轮(8a—8c)是以基本上是杯形空心体的形式构成，该空心体有一内环形槽(20)，内环形槽(20)与轴部分(9a″)上的外环形槽(22)相对应，轴部分(9a″)能插到所述空心体的圆柱形空腔内，相对的环形槽(20、22)构成一个近似圆形截面的封闭的环状空间，它用来安放许多支承滚珠(23)，滚珠(23)是通过横向通道(21)放到环状空间，横向通道(21)的径向内口对着所述的环状空间(20、22)。
9.根据权利要求8所述的开孔器，其特征在于，所述横向通道(21)最好用柱塞(25)封住，在它里面装有加油嘴(26)，通过该加油嘴(26)可以把润滑油泵入承受磨损的间隙中，即安装在空腔(18)壁和与该空腔(18)配合的轴(9a)部分端部的相对面之间的衬套(19)，轴(9a)有一润滑油储油腔(28)，其中装有弹簧(30)加载的活塞(29)，储油腔(28)一部分与横向通道(27)连通，在通道(27)的另一端进入加油嘴(26)的区域，一部分与轴向通道33连通，通道33的另一端通入轴(9a)的端面和切割装置(8a)内壁之间的间隙(34)，该间隙(34)通过装有单向阀(36)的横向通道(35)与横向通道(40)连通，该通道(40)径向向外延伸到所述衬套(19)的地方。
10.根据权利要求9所述的开孔器，其特征在于，横向通道(40)与轴(9a)上轴向向外开的圆孔(42)连通，所述圆孔(42)内装有轴向往复弹簧(44)加载的活塞(43)，圆孔(42)开口方向朝着与轴的端面相对的切割轮(8a)的杯形空心体的内壁，活塞(43)的外端与切割轮(8a)内壁上形成的内环形槽(45)滑动配合，该内环形槽(45)中设有一个或多个突起部分(45′)，该突起部分(45′)，作用在活塞(43)上并将它压回，在切割轮(8a)的轴(9a)上旋转的过程中，活塞(43)与突起部分或每一突起部分(45′)相接触，因此为了把润滑油从活塞(43)的圆孔(42)中挤出，而通过上面所提到的通道(40)将润滑油挤到所述衬套(19)的区域。
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|---|---|---|---|---|
| US5992542A (en) * | 1996-03-01 | 1999-11-30 | Rives; Allen Kent | Cantilevered hole opener |
| SE506342C2 (sv) * | 1996-04-09 | 1997-12-08 | Sandvik Ab | Upprymningsverktyg för bergborrning jämte tillsatsdel härför |
| DE19821390A1 (de) * | 1998-05-13 | 1999-11-25 | Sauer Klaus Dieter | Rollenmeißel für Tunnelvortriebsmaschinen |
| EP0957232A1 (de) | 1998-05-13 | 1999-11-17 | BOART LONGYEAR GMBH & CO. KG HARTMETALLWERKZEUGFABRIK | Rollenmeissel mit segmentierten Schneidringen für Tunnelvortriebsmaschinen |
| AUPP946299A0 (en) * | 1999-03-26 | 1999-04-22 | Gearhart Australia Limited | Stabilizer tool block wear pad assembly |
| GB9923766D0 (en) * | 1999-10-08 | 1999-12-08 | Darron Oil Tools Ltd | Cutting tool |
| US6386298B1 (en) | 2000-05-30 | 2002-05-14 | Michael Gerald Smith | Apparatus for directional drilling |
| US7841426B2 (en) * | 2007-04-05 | 2010-11-30 | Baker Hughes Incorporated | Hybrid drill bit with fixed cutters as the sole cutting elements in the axial center of the drill bit |
| US7845435B2 (en) * | 2007-04-05 | 2010-12-07 | Baker Hughes Incorporated | Hybrid drill bit and method of drilling |
| US8678111B2 (en) * | 2007-11-16 | 2014-03-25 | Baker Hughes Incorporated | Hybrid drill bit and design method |
| US20090272582A1 (en) * | 2008-05-02 | 2009-11-05 | Baker Hughes Incorporated | Modular hybrid drill bit |
| US7819208B2 (en) | 2008-07-25 | 2010-10-26 | Baker Hughes Incorporated | Dynamically stable hybrid drill bit |
| US8948917B2 (en) | 2008-10-29 | 2015-02-03 | Baker Hughes Incorporated | Systems and methods for robotic welding of drill bits |
| US8450637B2 (en) * | 2008-10-23 | 2013-05-28 | Baker Hughes Incorporated | Apparatus for automated application of hardfacing material to drill bits |
| US9439277B2 (en) * | 2008-10-23 | 2016-09-06 | Baker Hughes Incorporated | Robotically applied hardfacing with pre-heat |
| US7992658B2 (en) * | 2008-11-11 | 2011-08-09 | Baker Hughes Incorporated | Pilot reamer with composite framework |
| US20100122848A1 (en) * | 2008-11-20 | 2010-05-20 | Baker Hughes Incorporated | Hybrid drill bit |
| US20100155146A1 (en) * | 2008-12-19 | 2010-06-24 | Baker Hughes Incorporated | Hybrid drill bit with high pilot-to-journal diameter ratio |
| US8047307B2 (en) * | 2008-12-19 | 2011-11-01 | Baker Hughes Incorporated | Hybrid drill bit with secondary backup cutters positioned with high side rake angles |
| EP2376676A2 (en) * | 2008-12-31 | 2011-10-19 | Baker Hughes Incorporated | Method and apparatus for automated application of hardfacing material to rolling cutters of hybrid-type earth boring drill bits, hybrid drill bits comprising such hardfaced steel-toothed cutting elements, and methods of use thereof |
| US20100181116A1 (en) * | 2009-01-16 | 2010-07-22 | Baker Hughes Incororated | Impregnated drill bit with diamond pins |
| US8141664B2 (en) | 2009-03-03 | 2012-03-27 | Baker Hughes Incorporated | Hybrid drill bit with high bearing pin angles |
| BRPI1014657A2 (pt) * | 2009-04-16 | 2016-04-12 | Darren Powell | motor coaxial sem manivela. |
| US8056651B2 (en) * | 2009-04-28 | 2011-11-15 | Baker Hughes Incorporated | Adaptive control concept for hybrid PDC/roller cone bits |
| US8459378B2 (en) | 2009-05-13 | 2013-06-11 | Baker Hughes Incorporated | Hybrid drill bit |
| US8157026B2 (en) | 2009-06-18 | 2012-04-17 | Baker Hughes Incorporated | Hybrid bit with variable exposure |
| CA2773897A1 (en) | 2009-09-16 | 2011-03-24 | Baker Hughes Incorporated | External, divorced pdc bearing assemblies for hybrid drill bits |
| US8191635B2 (en) | 2009-10-06 | 2012-06-05 | Baker Hughes Incorporated | Hole opener with hybrid reaming section |
| US8448724B2 (en) | 2009-10-06 | 2013-05-28 | Baker Hughes Incorporated | Hole opener with hybrid reaming section |
| CN105507817B (zh) | 2010-06-29 | 2018-05-22 | 贝克休斯公司 | 具有防钻头循旧槽结构的混合式钻头 |
| US8978786B2 (en) | 2010-11-04 | 2015-03-17 | Baker Hughes Incorporated | System and method for adjusting roller cone profile on hybrid bit |
| BR112013020524B1 (pt) | 2011-02-11 | 2020-09-29 | Baker Hughes Incorporated | Broca de perfuração de sondagem de terra híbrida e método de montagem de uma broca de perfuração de sondagem de terra híbrida |
| US9782857B2 (en) | 2011-02-11 | 2017-10-10 | Baker Hughes Incorporated | Hybrid drill bit having increased service life |
| EP3159475B1 (en) | 2011-11-15 | 2019-03-27 | Baker Hughes, a GE company, LLC | Hybrid drill bits having increased drilling efficiency |
| US9714544B2 (en) | 2013-05-20 | 2017-07-25 | The Charles Machine Works, Inc. | Reamer with replaceable rolling cutters |
| US10619420B2 (en) | 2013-05-20 | 2020-04-14 | The Charles Machine Works, Inc. | Reamer with replaceable rolling cutters |
| CN103758475A (zh) * | 2014-01-10 | 2014-04-30 | 大庆金祥寓科技有限公司 | 一种油水井解封钻台 |
| BR112016027337A8 (pt) | 2014-05-23 | 2021-05-04 | Baker Hughes Inc | broca híbrida com montagem de cortador mecanicamente fixada |
| US11428050B2 (en) | 2014-10-20 | 2022-08-30 | Baker Hughes Holdings Llc | Reverse circulation hybrid bit |
| WO2017014730A1 (en) | 2015-07-17 | 2017-01-26 | Halliburton Energy Services, Inc. | Hybrid drill bit with counter-rotation cutters in center |
| CN105041219A (zh) * | 2015-08-27 | 2015-11-11 | 淮北矿业（集团）勘探工程有限责任公司 | 大口径阶梯式组合钻头 |
| US11174683B2 (en) * | 2019-02-25 | 2021-11-16 | Century Products, Inc. | Tapered joint for securing cone arm in hole opener |
| US11384601B2 (en) | 2019-03-01 | 2022-07-12 | Precise Drilling Components Ltd | Hole opener for horizontal directional drilling |
| US11421482B2 (en) | 2019-07-24 | 2022-08-23 | Precise Drilling Components Ltd | Hole opener for directional drilling |
| US11346158B2 (en) | 2019-07-24 | 2022-05-31 | Precise Drilling Components Ltd | Hole opener for directional drilling |
Family Cites Families (39)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1747908A (en) * | 1923-08-11 | 1930-02-18 | Universal Rotary Bit Company | Rotary drill bit |
| US1725299A (en) * | 1927-03-03 | 1929-08-20 | Rowland O Pickin | Well reamer |
| US1909994A (en) * | 1929-09-21 | 1933-05-23 | Globe Oil Tools Co | Reamer |
| US1909128A (en) * | 1931-02-16 | 1933-05-16 | Hughes Tool Co | Roller cutter and lubricator therefor |
| US1896231A (en) * | 1931-07-06 | 1933-02-07 | Hughes Tool Co | Drill head and lubricator |
| US2184108A (en) * | 1935-12-20 | 1939-12-19 | Swan M Akeyson | Reamer |
| US2124521A (en) * | 1936-06-17 | 1938-07-19 | Williams Iron Works Company | Deep well drill bit |
| US2174102A (en) * | 1938-03-09 | 1939-09-26 | Globe Oil Tools Co | Lubricated cutter mounting |
| GB734236A (en) * | 1953-06-03 | 1955-07-27 | Deilmann C Bergbau Gmbh | Improvements in methods and apparatus for making bore holes |
| US2790623A (en) * | 1953-10-21 | 1957-04-30 | Hamp W Pate | Jar type reamer |
| US2886292A (en) * | 1956-04-09 | 1959-05-12 | Gerald A M Petersen | Heavy duty cutting head for earth boring tools |
| DE1150035B (de) * | 1956-04-16 | 1963-06-12 | Nuesse & Graefer K G Maschf | Verfahren zum Erweitern durchschlaegiger Bohrungen groesserer Durchmesser im Gestein |
| DE1102674B (de) * | 1958-01-11 | 1961-03-23 | Soeding & Halbach J C | Rollenmeissel, insbesondere zur Erweiterung von Bohrungen |
| DE1783208U (de) * | 1958-01-11 | 1959-02-19 | Edelstahlwerke J C Soeding & H | Rollenmeissel, insbesondere zur erweiterung von bohrungen. |
| DE1191317B (de) * | 1959-06-08 | 1965-04-22 | Soeding & Halbach J C | Erweiterungsrollenmeissel |
| DE1141962B (de) * | 1961-09-28 | 1963-01-03 | Karl Guenther Bechem | Lager fuer Rollenbohrer |
| GB989357A (en) * | 1962-01-24 | 1965-04-14 | Albrecht Graefer | Improvements in or relating to drilling heads |
| US3303898A (en) * | 1962-11-09 | 1967-02-14 | Mini Petrolului | Bearing sealing and lubricating device |
| DE1186427B (de) * | 1963-04-06 | 1965-02-04 | Bade & Co Gmbh | Erweiterungsbohrer fuer Grossloch-, Schacht- und Tunnelbohrmaschinen |
| US3244459A (en) * | 1963-07-01 | 1966-04-05 | Exxon Production Research Co | Pressure lubricated drill bit bearing |
| US3237705A (en) * | 1963-11-13 | 1966-03-01 | Williams Joseph W | Reamer for enlarging and straightening bore holes |
| US3285355A (en) | 1964-02-17 | 1966-11-15 | Smith Ind International Inc | Large diameter well-drilling bit |
| CH439185A (de) * | 1965-08-24 | 1967-07-15 | Beteiligungs & Patentverw Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Erweitern eines Bohrloches im Gestein |
| DE1996503U (de) * | 1966-03-30 | 1968-11-14 | Albrecht Graefer | Erweiterungsbehrgeraet mit schneidrollen |
| US3453755A (en) * | 1967-06-05 | 1969-07-08 | Portec Inc | Dipper tooth for excavating shovel with key means free of shearing and bending stress |
| US3529683A (en) * | 1969-07-08 | 1970-09-22 | Gordon E Mays | Drill bit lubricator |
| US3633691A (en) * | 1970-03-09 | 1972-01-11 | Dresser Ind | Large-diameter earth boring bit |
| DE2162863A1 (de) * | 1970-12-24 | 1972-07-13 | Institutul de Proiectari si Cercetari pentru Utilaj Petrolier, IPCUP, Bukarest | Schmier- und Abdichtungsvorrichtung für Bohrmeißellager |
| GB1292409A (en) * | 1971-05-07 | 1972-10-11 | Inst Burovoi Tekhnik | A drilling apparatus for rotary drilling of robe holes and shafts |
| GB1518515A (en) * | 1974-08-20 | 1978-07-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Magnetic heads |
| US4031974A (en) * | 1975-05-27 | 1977-06-28 | Rapidex, Inc. | Boring apparatus capable of boring straight holes |
| NL7507355A (nl) * | 1975-06-20 | 1976-12-22 | Skf Ind Trading & Dev | Boorkop. |
| SU715786A1 (ru) * | 1978-03-01 | 1980-02-15 | Кузбасский Политехнический Институт | Исполнительный орган буросбоечной машины |
| SE8004039L (sv) * | 1980-05-30 | 1981-12-01 | Sandvik Ab | Sett och anordning vid borrning |
| US4323131A (en) * | 1980-09-08 | 1982-04-06 | Baker Service Company, Inc. | Removable anti-wear insert |
| US4402617A (en) * | 1981-05-12 | 1983-09-06 | Dresser Industries, Inc. | Thin wall sintered bushing for a rock bit |
| IT1182101B (it) * | 1984-12-21 | 1987-09-30 | Megadiamond Ind Inc | Perfezionamento nei sistemi di cuscinetti per punte di trivelle da roccia |
| US4706765A (en) * | 1986-08-11 | 1987-11-17 | Four E Inc. | Drill bit assembly |
| US4793424A (en) * | 1987-02-27 | 1988-12-27 | Drilex Systems, Inc. | Self-lubricating well tools and seal elements therefor |
-
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-
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|---|---|---|
| CN1031007C (zh) | 用于油/气井井口的开孔器 | |
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Legal Events
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| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C06 | Publication | ||
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C19 | Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |